JP2003051573A - Power module and its manufacturing method - Google Patents

Power module and its manufacturing method

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power module in which a heat generated by an electronic component is uniformly and efficiently radiated and which can be mounted in high density, and to provide a method for manufacturing the same. SOLUTION: The power module comprises a circuit board (103) in which a heating component (101) is electrically connected and which is connected to a heat sink (105) via a heat conductive electric insulating member (104). In this module, the insulating member (104) is a curable composition containing a thermosetting resin (A), a thermoplastic resin (B), a latent curing agent (C), and an inorganic filler (D). The insulating member is adhered to the heating component in a state in which the member is complementarily deformed to unevennesses of a shape of the heating component and a component height. A heat generated by the component (101) is radiated by the heat sink (105).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パワー半導体デバ
イスなど発熱の大きい電子部品を実装し、電力変換用途
等に用いられるパワーモジュールおよびその製造方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power module for mounting an electronic component such as a power semiconductor device that generates a large amount of heat and used for power conversion and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の高性能化、小型化の要
求に伴い、そこに用いられるパワーエレクトロニクス分
野の電源回路も小型化、省エネルギー化が望まれてい
る。そのため、パワーモジュールの放熱構造が重要な問
題となってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the demand for high performance and miniaturization of electronic equipment, there is a demand for miniaturization and energy saving of power circuits used in the power electronics field. Therefore, the heat dissipation structure of the power module has become an important issue.

【0003】パワーモジュールの放熱性を改善する方法
としては、半導体チップなどの発熱量の大きな電子部品
にヒートシンクを取り付け、ヒートシンクから放熱をは
かる方法が用いられる。発熱部品とヒートシンクは、絶
縁性と熱伝導性を備えた部材で熱的接触が保持される。
このような部材として、熱伝導性グリースが挙げられ
る。しかし、熱伝導性グリースは取り扱い性が悪く、か
つ塗り方次第で熱接触度合いが異なるため、最近では、
発熱部品とヒートシンクの間に、熱伝導性の弾性体シー
トをはさんで押し付けた状態で固定して接触させる方法
がとられる。
As a method for improving the heat dissipation of the power module, there is used a method in which a heat sink is attached to an electronic component such as a semiconductor chip which generates a large amount of heat and heat is radiated from the heat sink. The heat generating component and the heat sink are kept in thermal contact with each other by a member having insulation and heat conductivity.
Thermal conductive grease is mentioned as such a member. However, the heat conductive grease is not easy to handle, and the degree of thermal contact differs depending on the coating method.
A method is used in which a heat conductive elastic sheet is sandwiched and pressed between the heat generating component and the heat sink so as to be fixed and brought into contact with each other.

【0004】一方、パワーモジュールの放熱性を改善す
る別の方法としては、熱伝導性が良好な基板を使用し、
発熱部品をこの基板上に実装し、基板からの放熱をはか
る方法もまた用いられている。このような放熱用基板と
しては、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム
などのセラミック基板表面に銅板を接合した基板がある
が、コストが高いという問題を有しており、比較的小電
力な用途には、アルミニウムなどのヒートシンクの片面
に絶縁体層を介して配線パターンを形成した金属ベース
基板が一般的に利用される。しかし、金属ベース基板は
熱伝導を良くするため絶縁物が薄くなければならず、金
属ベース間でノイズの影響を受けることと、絶縁耐圧に
問題を有している。
On the other hand, as another method for improving the heat dissipation of the power module, a substrate having good heat conductivity is used.
Another method is also used in which heat-generating components are mounted on this board to radiate heat from the board. As such a heat dissipation substrate, for example, there is a substrate in which a copper plate is bonded to the surface of a ceramic substrate such as aluminum oxide or aluminum nitride, but it has a problem of high cost, and is used for relatively low power applications. Generally, a metal base substrate in which a wiring pattern is formed on one surface of a heat sink such as aluminum via an insulating layer is used. However, the metal base substrate needs to have a thin insulator in order to improve heat conduction, and thus has a problem in that it is affected by noise between the metal bases and has a withstand voltage.

【0005】このようにセラミック基板および金属ベー
ス基板は性能およびコストの面で両立が難しいため、熱
可塑性樹脂に無機フィラーを分散させた基板表面に、リ
ードフレームを形成した基板が提案されている。しか
し、この基板は、熱可塑性樹脂と無機フィラーとを溶融
混練して、これを射出成形することにより作製されるた
め、無機フィラーを高濃度に充填することが困難であ
り、熱伝導性の向上には限界がある。また、熱硬化性樹
脂組成物に無機フィラーを分散させた基板表面に、リー
ドフレームを形成した基板を使用する方法が提案されて
いる(特開平10−173097号公報)。この基板
は、熱硬化性樹脂と無機フィラーとを含む未硬化状態で
可撓性を有するシート状物とリードフレームとを積層し
た後、シート状物を硬化することにより作製され、無機
フィラーを高濃度に充填することが可能であり、良好な
熱伝導性を実現している。
As described above, since it is difficult to make the ceramic substrate and the metal base substrate compatible with each other in terms of performance and cost, there has been proposed a substrate having a lead frame formed on the surface of a substrate in which an inorganic filler is dispersed in a thermoplastic resin. However, since this substrate is produced by melt-kneading a thermoplastic resin and an inorganic filler and injection-molding this, it is difficult to fill the inorganic filler in a high concentration, and the thermal conductivity is improved. Is limited. Further, a method of using a substrate having a lead frame formed on the surface of a substrate in which an inorganic filler is dispersed in a thermosetting resin composition has been proposed (JP-A-10-173097). This substrate is produced by stacking a flexible sheet-shaped material containing a thermosetting resin and an inorganic filler and a lead frame in an uncured state, and then curing the sheet-shaped material to enhance the inorganic filler. It can be filled to a high concentration, achieving good thermal conductivity.

【0006】これら放熱用基板は、片面配線でかつその
配線層が単層であり、微細な配線の引き回しが極めて困
難である。インバータなどのパワーモジュールにおいて
は、発熱部品を含むパワー回路部をこれら放熱用基板に
実装し、駆動回路、保護回路など、比較的発熱の少ない
部品からなり、微細配線が必要な制御回路部は、プリン
ト配線板からなる制御基板に設けられる。この制御基板
はパワー回路部の形成された放熱用基板と個別に組み立
てられ、次に放熱用基板と電気的に接続される。例え
ば、部品が実装された放熱用基板の実装面上に、一定の
空間を置いて制御基板が対向して配置、固定され、パッ
ケージングされる。
[0006] These heat-radiating substrates have single-sided wiring and a single wiring layer, and it is extremely difficult to route fine wiring. In a power module such as an inverter, a power circuit section including heat-generating components is mounted on these heat dissipation boards, and a control circuit section that requires relatively small heat generation, such as a drive circuit and a protection circuit, is a component with relatively little heat generation. It is provided on a control board that is a printed wiring board. The control board is assembled separately from the heat dissipation board on which the power circuit section is formed, and then electrically connected to the heat dissipation board. For example, on a mounting surface of a heat dissipation board on which components are mounted, control boards are arranged facing each other with a certain space therebetween, fixed, and packaged.

【0007】このような熱伝導性の弾性体シート、また
は放熱用基板を用いたパワーモジュールにおいては、以
下の問題を有している。
A power module using such a heat conductive elastic sheet or a heat dissipation substrate has the following problems.

【0008】熱伝導性の弾性体シートは薄いため、絶縁
耐圧が低いという問題を有する。また、複数個の発熱部
品と一つのヒートシンクを、弾性体シートを介して熱的
に接触させる場合、基板に搭載した発熱部品の高さの不
ぞろいや、寸法公差、基板に対する実装姿勢のばらつき
などに基づく部品高さのばらつきを、押し付けによる弾
性体シートの変形により吸収することが必要となる。し
たがって、薄い弾性体シートでは、吸収できる部品高さ
のばらつきに限界があり、ばらつきが大きい場合、弾性
体シートと発熱部品の均一な接触度合いが保持できない
という問題を有する。さらに、弾性体シートの発熱部品
に対する過剰な押し付けによるストレスは、発熱部品の
損傷や弾性体シートの亀裂の発生を招くという問題もあ
る。
Since the heat conductive elastic sheet is thin, it has a problem of low withstand voltage. In addition, when a plurality of heat-generating components and one heat sink are brought into thermal contact with each other via an elastic sheet, the height of the heat-generating components mounted on the board may be uneven, dimensional tolerances, and mounting attitudes with respect to the board may vary. It is necessary to absorb variations in the component height based on the deformation of the elastic sheet due to pressing. Therefore, in the case of a thin elastic sheet, there is a limit to the variation of the component height that can be absorbed, and if the variation is large, there is a problem that a uniform degree of contact between the elastic sheet and the heat-generating component cannot be maintained. Further, there is also a problem that the stress caused by excessive pressing of the elastic sheet against the heat-generating component causes damage to the heat-generating component and cracks in the elastic sheet.

【0009】一方、放熱用基板を用いたパワーモジュー
ルにおいては、以下の問題を有している。すなわち、放
熱の必要な発熱部品であっても、接続端子数が増加し、
かつ電極間が狭ピッチな場合、微細な配線の引き回しが
必要となり、片面かつ単層配線である放熱用基板に高密
度に実装することは困難である。しかし、この発熱部品
を、微細配線が可能であるが熱伝導性が良好でない制御
基板に実装すれば、放熱が困難である。したがって、微
細配線と放熱の両方が必要な発熱部品に対しては適さな
いという問題を有する。
On the other hand, the power module using the heat dissipation substrate has the following problems. In other words, the number of connection terminals increases, even for heat-generating components that require heat dissipation,
In addition, when the pitch between the electrodes is narrow, it is necessary to lay out fine wiring, and it is difficult to mount the wiring on a single-sided and single-layer wiring for heat dissipation with high density. However, if this heat generating component is mounted on a control board that allows fine wiring but has poor thermal conductivity, it is difficult to dissipate heat. Therefore, there is a problem that it is not suitable for a heat-generating component that requires both fine wiring and heat dissipation.

【0010】また、半導体チップの実装方法としては、
一般に、ワイヤボンディング法とフリップチップ実装法
があるが、フリップチップ実装は、半導体チップを基板
上に、基板表面と半導体チップ表面(電極形成面)とを
対向させるように、フェースダウンで搭載するものであ
り、ワイヤボンディング法よりも高密度の実装が可能で
ある。しかし、放熱用基板を用いたパワーモジュールに
おいては、基板から放熱するような構造とする必要があ
り、フリップチップ実装法を採用した場合には放熱性の
改善は期待できないため、発熱部品としての半導体チッ
プは、放熱用基板上にその背面(電極形成面と反対の
面)を基板表面に接触させて実装することにより、基板
からの放熱が図られている。したがって、半導体チップ
の電極と放熱用基板上の電極との間を金属細線により接
続する、ワイヤーボンディング法が採用されている。し
かし、ワイヤボンディング法においては、金属細線の導
体抵抗が半導体素子のオン抵抗に比べて無視できないほ
ど大きいため、半導体チップをワイヤーボンディング法
で実装すると電力損失が増大し、発熱量が増大する。し
たがって、前記放熱用基板を用いたパワーモジュールに
おいては、発熱の大きい半導体チップの実装はワイヤー
ボンディング法を採用するため、基板に対して、更なる
放熱性が要求されるという問題を有する。
As a method of mounting a semiconductor chip,
Generally, there are a wire bonding method and a flip chip mounting method. In the flip chip mounting, a semiconductor chip is mounted face down on a substrate so that the substrate surface and the semiconductor chip surface (electrode forming surface) face each other. Therefore, higher density mounting is possible as compared with the wire bonding method. However, in a power module using a heat dissipation substrate, it is necessary to have a structure that dissipates heat from the substrate, and if the flip chip mounting method is adopted, improvement in heat dissipation cannot be expected, so semiconductors as heat generating components cannot be expected. The chip is mounted on the heat dissipation substrate with its back surface (the surface opposite to the electrode formation surface) in contact with the substrate surface to dissipate heat from the board. Therefore, a wire bonding method is used in which the electrodes of the semiconductor chip and the electrodes on the heat dissipation substrate are connected by a thin metal wire. However, in the wire bonding method, the conductor resistance of the thin metal wire is so large that it cannot be ignored as compared with the on-resistance of the semiconductor element. Therefore, mounting the semiconductor chip by the wire bonding method increases power loss and heat generation. Therefore, in the power module using the heat dissipation substrate, since the semiconductor chip that generates a large amount of heat is mounted by the wire bonding method, there is a problem that further heat dissipation is required for the substrate.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題を改善するため、接続端子数が多い発熱部品が必
要とする微細配線と高い放熱の両立が可能で、かつ高密
度小型化に適したパワーモジュールおよびその製造方法
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention makes it possible to achieve both fine wiring required for a heat-generating component with a large number of connecting terminals and high heat dissipation, and to achieve high-density miniaturization. It is an object of the present invention to provide a power module suitable for, and a manufacturing method thereof.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の第1番目のパワーモジュールは、配線基板に
電気的に接続された発熱部品とヒートシンクとが熱伝導
性電気絶縁部材を介して接続されたパワーモジュールで
あって、前記熱伝導性電気絶縁部材が、熱硬化性樹脂
(A)と、熱可塑性樹脂(B)と、潜在性硬化剤(C)
及び無機フィラー(D)を含む硬化組成物であり、前記
熱伝導性電気絶縁部材は、前記発熱部品の形状および部
品高さの不揃いに対して相補的な状態で前記発熱部品に
接着しており、前記ヒートシンクにより前記発熱部品か
ら発生する熱を放熱することを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the first power module of the present invention, a heat generating component electrically connected to a wiring board and a heat sink are provided with a heat conductive electrically insulating member. In the power module, the thermally conductive electrically insulating member comprises a thermosetting resin (A), a thermoplastic resin (B), and a latent curing agent (C).
And a cured composition containing an inorganic filler (D), wherein the thermally conductive and electrically insulating member is adhered to the heat-generating component in a state complementary to the irregular shape and shape of the heat-generating component. The heat sink dissipates heat generated from the heat generating component.

【0013】次に本発明の第2番目のパワーモジュール
は、半導体チップの表面に金属ボールを備え、その表面
に配線基板を備え、前記半導体チップの裏面全面にヒー
トスプレッダを密接して備え、前記ヒートスプレッダ側
から放熱させ、半導体チップは厚さ方向に電流が流れ、
前記ヒートスプレッダと前記配線基板とを電気的に接続
する取り出し電極を備え、前記配線基板と前記ヒートス
プレッダとの間の前記半導体チップとその表面の金属ボ
ールと前記取り出し電極とは樹脂封止されている。
A second power module of the present invention is provided with a metal ball on the front surface of the semiconductor chip, a wiring board on the front surface, and a heat spreader in close contact with the entire back surface of the semiconductor chip. Heat is dissipated from the side, and a current flows through the semiconductor chip in the thickness direction.
The semiconductor chip between the wiring board and the heat spreader, the metal ball on the surface of the semiconductor chip, and the extraction electrode are resin-sealed, the extraction electrode electrically connecting the heat spreader and the wiring board.

【0014】次に本発明のパワーモジュールの製造方法
は、配線基板上に少なくとも発熱部品を含む電子部品を
実装する工程と、熱硬化性樹脂(A)と、熱可塑性樹脂
(B)と、潜在性硬化剤(C)及び無機フィラー(D)
を含む硬化性組成物層を、ヒートシンク及び前記配線基
板の発熱部品側との間に形成し、前記ヒートシンク及び
前記配線基板から選ばれる少なくとも一方を他方に押し
つけ、前記発熱部品の形状および部品高さの不揃いに対
して熱伝導性電気絶縁部材を相補的に変形させて密着さ
せる工程と、加熱して硬化性組成物層硬化させて熱伝導
性電気絶縁部材を形成する工程とを含むことを特徴とす
る。
Next, in the method for manufacturing a power module of the present invention, a step of mounting an electronic component including at least a heat-generating component on a wiring board, a thermosetting resin (A), a thermoplastic resin (B), and a latent Curing agent (C) and inorganic filler (D)
Is formed between the heat sink and the heat generating component side of the wiring board, at least one selected from the heat sink and the wiring substrate is pressed against the other, and the shape and component height of the heat generating component. The step of complementary deformation and adhesion of the heat conductive electrical insulating member to the unevenness of the above, and the step of heating to cure the curable composition layer to form the heat conductive electrical insulating member. And

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明によれば、微細な配線の形
成された配線基板上に、発熱部品を高密度に実装するこ
とが可能となり、かつ発熱部品から発生した熱は、発熱
部品ならびにヒートシンクに接着された熱伝導性電気絶
縁部材を介して瞬時にヒートシンクから放熱される。さ
らに、熱伝導性電気絶縁部材は相補的に変形して、配線
基板に搭載した発熱部品の高さの不ぞろいや寸法公差、
配線基板に対する実装姿勢のばらつきなどを吸収してい
るため、部品高さのばらつきに左右されることなく、各
発熱部品から発生した熱を均一に効率よく放熱できる。
また、熱伝導性電気絶縁部材は発熱部品ならびにヒート
シンクに接着しているため、接触熱抵抗が低く、放熱効
率が高い。さらに、前記熱伝導性電気絶縁部材がそれ自
体で接着しているため、発熱部品に密着させるための外
力はいらず、発熱部品に対するストレスはかからない構
造となる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, heat-generating components can be mounted at high density on a wiring board on which fine wiring is formed, and the heat generated from the heat-generating components is The heat is instantly radiated from the heat sink via the heat conductive electrically insulating member adhered to the heat sink. Furthermore, the heat conductive electrically insulating member is deformed in a complementary manner, resulting in uneven heights and dimensional tolerances of heat-generating components mounted on the wiring board.
Since the variation in mounting posture with respect to the wiring board is absorbed, the heat generated from each heat-generating component can be uniformly and efficiently dissipated without being influenced by the variation in component height.
Further, since the heat conductive electrically insulating member is bonded to the heat generating component and the heat sink, the contact heat resistance is low and the heat dissipation efficiency is high. Further, since the heat conductive electrically insulating member is adhered by itself, no external force is required to bring the heat generating component into close contact with the heat generating component, and a stress is not applied to the heat generating component.

【0016】前記熱硬化性樹脂(A)を50質量部以上
95質量部以下と、前記潜在性硬化剤(C)が5質量部
以上50質量部以下の合計量100質量部に対して、前
記熱可塑性樹脂(B)が10質量部以上100質量部以
下の範囲であって、かつ、熱硬化性樹脂(A)と熱可塑
性樹脂(B)と潜在性硬化剤(C)の合計量5質量部以
上30質量部以下に対して、前記無機フィラー(D)が
70質量部以上95質量部以下の範囲であることが好ま
しい。
With respect to the total amount of 100 parts by mass of the thermosetting resin (A) of 50 parts by mass or more and 95 parts by mass and the latent curing agent (C) of 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, The thermoplastic resin (B) is in the range of 10 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and the total amount of the thermosetting resin (A), the thermoplastic resin (B), and the latent curing agent (C) is 5 parts by mass. It is preferable that the inorganic filler (D) is in a range of 70 parts by mass or more and 95 parts by mass or less with respect to parts by mass or more and 30 parts by mass or less.

【0017】前記熱硬化性樹脂は室温で液状であり、か
つ前記熱可塑性樹脂は前記熱硬化性樹脂が未硬化のとき
に粉末状であることが好ましい。
It is preferable that the thermosetting resin is liquid at room temperature and the thermoplastic resin is powdery when the thermosetting resin is uncured.

【0018】熱伝導樹脂組成物を構成する絶縁性樹脂
は、室温で液状の熱硬化性樹脂を主成分とし、熱可塑性
樹脂、潜在性硬化剤を少なくとも含有し、かつ未硬化状
態において前記熱可塑性樹脂が熱可塑性樹脂粉末である
組成物が好ましい。このような組成物は、熱可塑性樹脂
粉末が液状成分を吸収して膨潤することにより、未硬化
状態のまま粘度を上昇して非可逆的に固形化することが
可能である。さらに、加熱して潜在性硬化剤の活性化温
度以上にすることにより、硬化することができる。
The insulative resin constituting the heat conductive resin composition contains a thermosetting resin which is liquid at room temperature as a main component, contains at least a thermoplastic resin and a latent curing agent, and in the uncured state, the above-mentioned thermoplastic resin is used. Compositions in which the resin is a thermoplastic resin powder are preferred. Such a composition is capable of irreversibly solidifying by increasing the viscosity in the uncured state by the thermoplastic resin powder absorbing the liquid component and swelling. Further, it can be cured by heating to a temperature above the activation temperature of the latent curing agent.

【0019】室温で液状の熱硬化性樹脂としては、液状
エポキシ樹脂や液状フェノール樹脂など各種を用いるこ
とができるが、本発明では特に液状エポキシ樹脂が耐熱
性、電気絶縁性の点から好ましい。このような液状エポ
キシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、
ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD
型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂
などが使用できる。
As the thermosetting resin which is liquid at room temperature, various kinds such as liquid epoxy resin and liquid phenol resin can be used. In the present invention, the liquid epoxy resin is particularly preferable from the viewpoint of heat resistance and electric insulation. Examples of such liquid epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin,
Bisphenol F type epoxy resin, Bisphenol AD
Type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin and the like can be used.

【0020】潜在性硬化剤としては、特に限定はなく、
使用する熱硬化性樹脂の種類に応じて選択され、公知の
ものが使用できる。液状エポキシ樹脂に対しては、例え
ば、ジシンジアミド系硬化剤、尿素系硬化剤、有機酸ヒ
ドラジド系硬化剤、ポリアミン塩系硬化剤、アミンアダ
クト系硬化剤などが使用できる。
The latent curing agent is not particularly limited,
A known material can be used, which is selected according to the type of thermosetting resin used. For the liquid epoxy resin, for example, a dicindiamide curing agent, a urea curing agent, an organic acid hydrazide curing agent, a polyamine salt curing agent, an amine adduct curing agent, or the like can be used.

【0021】熱可塑性樹脂粉末は、液状の熱硬化性樹脂
を主成分とする絶縁性樹脂に含まれる液状成分を吸収し
て膨潤する性質を有するものであれば良く、特に限定さ
れないが、使用する熱硬化性樹脂の種類に応じて、膨潤
するものが選択される。液状エポキシ樹脂に対しては、
ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレ
ン、ポリアミド等が好ましい。熱可塑性樹脂粉末の平均
粒径は1〜100μmが望ましい。絶縁性樹脂中におけ
る熱可塑性樹脂粉末の混入量は、熱可塑性樹脂粉末が自
由に流動する液状成分を吸収し、混合物が実質的に固形
化するのに十分な量であれば良く、通常、液状の熱硬化
性樹脂100質量部に対して、10〜100質量部、好
ましくは20〜60質量部である。熱可塑性樹脂粉末の
液状成分に対する膨潤は、熱処理によって促進される。
この熱処理は、熱可塑性樹脂粉末の軟化点以上であり溶
融点未満の温度で行われる。この場合、絶縁性樹脂に含
まれる熱硬化性樹脂の硬化温度以下で行い、少なくとも
仮硬化反応段階に熱硬化性樹脂の状態を保持するように
行うのが望ましく、熱処理温度は70〜110℃の温度
範囲で行われることが望ましい。加熱時間は絶縁性樹脂
が実質的に固形化するのに十分であれば良い。
The thermoplastic resin powder is not particularly limited as long as it has a property of absorbing and swelling a liquid component contained in an insulating resin containing a liquid thermosetting resin as a main component, and is not particularly limited, but it is used. A material that swells is selected according to the type of thermosetting resin. For liquid epoxy resins,
Polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polyethylene, polyamide and the like are preferable. The average particle size of the thermoplastic resin powder is preferably 1 to 100 μm. The mixing amount of the thermoplastic resin powder in the insulating resin may be a sufficient amount so that the thermoplastic resin powder absorbs the freely flowing liquid component and the mixture is substantially solidified. It is 10 to 100 parts by mass, preferably 20 to 60 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the thermosetting resin. Swelling of the liquid component of the thermoplastic resin powder is promoted by the heat treatment.
This heat treatment is carried out at a temperature above the softening point of the thermoplastic resin powder and below the melting point. In this case, it is desirable to perform at a temperature not higher than the curing temperature of the thermosetting resin contained in the insulating resin so as to maintain the state of the thermosetting resin at least in the temporary curing reaction stage, and the heat treatment temperature is 70 to 110 ° C. It is desirable to operate in the temperature range. The heating time may be sufficient so that the insulating resin is substantially solidified.

【0022】熱伝導樹脂組成物を構成する無機フィラー
は、熱伝導性に優れるAl23、MgO、BN、SiO
2、SiC、Si34及びAlNから選ばれた少なくと
も1種のフィラーであることが望ましい。無機フィラー
の平均粒子径は、0.1〜100μmの範囲が適当であ
り、更には7〜12μmであることが好ましい。
The inorganic filler constituting the heat conductive resin composition is Al 2 O 3 , MgO, BN or SiO which is excellent in heat conductivity.
It is desirable that it is at least one kind of filler selected from 2 , SiC, Si 3 N 4 and AlN. The average particle diameter of the inorganic filler is preferably in the range of 0.1 to 100 μm, and more preferably 7 to 12 μm.

【0023】熱伝導樹脂組成物における各成分の含有量
は、熱伝導樹脂組成物全体を100質量部としたとき、
前記の絶縁性樹脂を5〜30質量部、好ましくは7〜1
5質量部、更に好ましくは9〜12質量部とし、無機フ
ィラーを70〜95質量部、好ましくは86〜93質量
部、更に好ましくは89〜93質量部とするのが適当で
ある。これにより、熱伝導樹脂組成物の硬化体である熱
伝導性電気絶縁部材の熱伝導性を良好なものとすること
ができる。
The content of each component in the heat conductive resin composition is such that the total amount of the heat conductive resin composition is 100 parts by mass.
5 to 30 parts by mass of the insulating resin, preferably 7-1
5 parts by mass, more preferably 9 to 12 parts by mass, and the inorganic filler is 70 to 95 parts by mass, preferably 86 to 93 parts by mass, and more preferably 89 to 93 parts by mass. Thereby, the thermal conductivity of the thermally conductive electrically insulating member, which is a cured product of the thermally conductive resin composition, can be improved.

【0024】また、熱伝導樹脂組成物は、必要に応じ
て、カップリング剤、分散剤、着色剤、離型剤などの添
加剤を含有していることが好ましい。各種添加剤を含有
することにより、絶縁体層の特性の改善を図ることがで
きるからである。例えば、カップリング剤は、無機フィ
ラーと絶縁性樹脂との接着性を改善するため、絶縁耐圧
の向上に有効である。また、分散剤は、無機フィラーの
分散性を改善し、熱伝導性電気絶縁部材内の組成ムラの
低減に有効である。また、着色剤は、例えば、カーボン
粉末などの黒色の着色剤であれば、熱放散性の改善に有
効である。
Further, the heat conductive resin composition preferably contains additives such as a coupling agent, a dispersant, a coloring agent and a release agent, if necessary. This is because the inclusion of various additives makes it possible to improve the characteristics of the insulating layer. For example, the coupling agent is effective in improving the withstand voltage because it improves the adhesion between the inorganic filler and the insulating resin. Further, the dispersant improves the dispersibility of the inorganic filler and is effective in reducing the compositional unevenness in the heat conductive electrical insulating member. Further, if the colorant is, for example, a black colorant such as carbon powder, it is effective in improving heat dissipation.

【0025】前記熱硬化性樹脂(A)と、熱可塑性樹脂
(B)と、潜在性硬化剤(C)及び無機フィラー(D)
を含む硬化性組成物が、70℃以上130℃未満で急峻
な第1次粘度上昇カーブと、130℃以上で急峻な第2
次粘度上昇カーブの特性を有することが好ましい。これ
を図10を用いて説明する。図10において、曲線Xは
従来の熱硬化樹脂と硬化剤との組成の温度と粘度特性を
示したものである。約100℃以上では、温度の上昇と
ともに粘度は単純に徐々に増加する。
The thermosetting resin (A), the thermoplastic resin (B), the latent curing agent (C) and the inorganic filler (D).
Of the curable composition containing a steep primary viscosity increase curve at 70 ° C or higher and lower than 130 ° C and a steep second curve at 130 ° C or higher
It is preferable to have a characteristic of a secondary viscosity increase curve. This will be described with reference to FIG. In FIG. 10, a curve X shows the temperature and viscosity characteristics of the composition of the conventional thermosetting resin and the curing agent. Above about 100 ° C, the viscosity simply increases gradually with increasing temperature.

【0026】これに対して本発明の組成では曲線Yのよ
うになり、70℃以上130℃未満では急峻な第1次粘
度上昇カーブY1と、130℃以上220℃以下で再度
急峻な第2次粘度上昇カーブY2を発現する。第1次粘
度上昇カーブY1が発現するのは熱可塑性樹脂を加えて
いることに起因し、70℃以上130℃未満で熱可塑性
樹脂が液状成分を吸収して急激な粘度上昇を起こす。次
に第2次粘度上昇カーブY2の発現は、潜在性硬化剤を
加えていることに起因し、130℃以上220℃以下で
硬化反応が急激に進行して粘度が上昇する。
On the other hand, the composition of the present invention has a curve Y, a steep first-order viscosity increase curve Y 1 at 70 ° C. or higher and lower than 130 ° C. and a second steep second curve at 130 ° C. or higher and 220 ° C. or lower. The next viscosity increase curve Y 2 is developed. The expression of the primary viscosity increase curve Y 1 is due to the addition of the thermoplastic resin, and the thermoplastic resin absorbs the liquid component at a temperature of 70 ° C. or higher and lower than 130 ° C. to cause a rapid viscosity increase. Next, the expression of the secondary viscosity increase curve Y 2 is due to the addition of the latent curing agent, and the curing reaction rapidly advances at 130 ° C. or higher and 220 ° C. or lower, and the viscosity increases.

【0027】前記パワーモジュールにおいては、前記熱
伝導性電気絶縁部材が、複数個の前記発熱部品に接着
し、複数個の前記発熱部品が共通の熱伝導性電気絶縁部
材を介してヒートシンクに熱的に接続されていることが
望ましい。これにより、個々の発熱部品にそれぞれに対
して熱伝導性電気絶縁部材を配置する必要がなく、より
容易に作製することができる。
In the power module, the heat conductive electrical insulating member is bonded to the plurality of heat generating components, and the plurality of heat generating components are thermally coupled to the heat sink via the common heat conductive electrical insulating member. It is desirable to be connected to. Thereby, it is not necessary to dispose the heat conductive and electrically insulating member for each heat generating component, and the heat generating component can be manufactured more easily.

【0028】また、前記パワーモジュールにおいては、
前記発熱部品が実装された配線基板に、さらに非発熱部
品が実装されていることが望ましい。これにより、発熱
部品を含むパワー回路部と非発熱部品を含む制御回路部
を一体化して同一の配線基板上に高密度に実装でき、パ
ワーモジュールの更なる小型化が図ることができる。
In the power module,
It is desirable that non-heat generating components are further mounted on the wiring board on which the heat generating components are mounted. As a result, the power circuit unit including the heat generating component and the control circuit unit including the non-heat generating component can be integrated and mounted on the same wiring board with high density, and the power module can be further downsized.

【0029】この場合、前記発熱部品が前記配線基板の
一主要面に実装され、前記非発熱部品がその反対面に実
装されていることが望ましい。これにより、制御回路部
の非発熱部品が極端に熱に弱い場合でも、パワー回路部
の発熱部品からの熱でその機能を損なうことなく、制御
回路部とパワー回路部を一体化することができる。
In this case, it is desirable that the heat generating component is mounted on one main surface of the wiring board and the non-heat generating component is mounted on the opposite surface. As a result, even if the non-heat-generating component of the control circuit unit is extremely vulnerable to heat, the control circuit unit and the power circuit unit can be integrated without impairing its function due to heat from the heat-generating component of the power circuit unit. .

【0030】また、前記パワーモジュールにおいては、
前記熱伝導性電気絶縁部材が、前記絶縁性樹脂5〜30
質量%と、前記無機フィラー70〜95質量%からなる
熱伝導樹脂組成物の硬化体であることが望ましい。これ
により、熱伝導性電気絶縁部材の熱伝導性を良好なもの
とし、放熱性をより確実に向上させることができる。
In the power module,
The heat conductive electrically insulating member is the insulating resin 5 to 30.
It is desirable that the cured product of the heat conductive resin composition comprises 70% by mass of the inorganic filler and 70 to 95% by mass of the inorganic filler. As a result, the heat conductivity of the heat conductive electrically insulating member can be improved, and the heat dissipation can be more reliably improved.

【0031】また、前記パワーモジュールにおいては、
前記絶縁性樹脂が、未硬化状態において室温で液状の熱
硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、潜在性硬化剤を少なくとも
含有し、かつ未硬化状態において前記熱可塑性樹脂が熱
可塑性樹脂粉末であることが望ましい。これにより、熱
伝導性電気絶縁部材が熱硬化性樹脂の硬化物として発熱
部品ならびにヒートシンクに接着しているため、接触熱
抵抗を低減できる。また、複雑な固定具なしにヒートシ
ンクを発熱部品に固定できる。このような組成物は、熱
処理して熱可塑性樹脂粉末に液状成分を吸収させ膨潤さ
せることにより、未硬化状態のまま粘度を上昇して非可
逆的に固形化することが可能である。さらに、加熱する
ことにより、硬化することができる。なお、室温とは、
通常20℃である。
In the power module,
The insulating resin contains at least a thermosetting resin that is liquid at room temperature in an uncured state, a thermoplastic resin, and a latent curing agent, and the thermoplastic resin is a thermoplastic resin powder in an uncured state. desirable. With this, the heat conductive electrical insulating member is bonded to the heat generating component and the heat sink as a cured product of the thermosetting resin, so that the contact thermal resistance can be reduced. Moreover, the heat sink can be fixed to the heat-generating component without a complicated fixture. Such a composition can be irreversibly solidified by increasing the viscosity in an uncured state by heat-treating the composition so that the thermoplastic resin powder absorbs the liquid component and swells it. Further, it can be cured by heating. The room temperature is
It is usually 20 ° C.

【0032】この場合、前記室温で液状の熱硬化性樹脂
が、液状エポキシ樹脂であることが望ましい。耐熱性、
電気絶縁性に優れるからである。
In this case, the thermosetting resin which is liquid at room temperature is preferably liquid epoxy resin. Heat-resistant,
This is because it has excellent electrical insulation.

【0033】また、前記パワーモジュールにおいては、
前記無機フィラーが、Al23、MgO、BN、SiO
2、SiC、Si34及びAlNから選ばれた少なくと
も1種のフィラーであることが望ましい。これらの無機
フィラーは熱伝導性に優れ、熱伝導性電気絶縁部材の熱
伝導率の向上に特に有効だからである。
In the power module,
The inorganic filler is Al 2 O 3 , MgO, BN, SiO
It is desirable that it is at least one kind of filler selected from 2 , SiC, Si 3 N 4 and AlN. This is because these inorganic fillers have excellent thermal conductivity and are particularly effective in improving the thermal conductivity of the thermally conductive electrically insulating member.

【0034】また、前記パワーモジュールにおいては、
前記熱伝導性電気絶縁部材の熱伝導率が、1〜10W/
mKの範囲であることが望ましい。これにより、パワー
モジュールの放熱性をより確実に向上させることができ
る。
In the power module,
The thermal conductivity of the thermally conductive electrically insulating member is 1 to 10 W /
It is preferably in the range of mK. Thereby, the heat dissipation of the power module can be more surely improved.

【0035】また、前記パワーモジュールにおいては、
前記発熱部品として少なくとも一つの半導体素子を使用
することができる。
In the power module,
At least one semiconductor device may be used as the heat generating component.

【0036】また、前記パワーモジュールにおいては、
前記発熱部材は高さの異なる複数の発熱部品であっても
よい。
In the power module,
The heat generating member may be a plurality of heat generating components having different heights.

【0037】また、前記パワーモジュールにおいては、
前記熱伝導性電気絶縁部材の相補的な状態が、加圧によ
り成形されていることが好ましい。
In the power module,
It is preferable that a complementary state of the thermally conductive and electrically insulating member is formed by pressing.

【0038】また、少なくとも一つの前記半導体素子
が、前記配線基板と電気的に接続された面の反対面にヒ
ートスプレッダを備え、かつ前記ヒートスプレッダは少
なくとも一部を露出した状態で樹脂封止されており、少
なくとも前記ヒートスプレッダの露出面が前記熱伝導性
電気絶縁部材と接着していることが望ましい。これによ
り、半導体素子の発熱はヒートスプレッダに瞬時に伝達
され、前記熱伝導性電気絶縁部材の方向への放熱を効率
よく行うことができる。本発明においてヒートスプレッ
ダとは、熱拡散板をいう。
Further, at least one of the semiconductor elements is provided with a heat spreader on a surface opposite to a surface electrically connected to the wiring board, and the heat spreader is resin-sealed with at least a part thereof exposed. It is desirable that at least the exposed surface of the heat spreader is bonded to the heat conductive electrically insulating member. Thereby, the heat generated by the semiconductor element is instantaneously transmitted to the heat spreader, and the heat can be efficiently radiated toward the heat conductive electrically insulating member. In the present invention, the heat spreader means a heat diffusion plate.

【0039】また、前記半導体素子が半導体チップであ
り、前記配線基板に前記半導体チップがフェースダウン
で実装され、その背面が前記熱伝導性電気絶縁部材と接
着していることが望ましい。これにより、半導体チップ
の背面からの放熱をはたしながら、フェースダウンで実
装されるため高密度実装が可能であり、ワイヤーボンデ
ィングによる実装に比べて電力損失が低減し、発熱量の
低減もできる。
Further, it is preferable that the semiconductor element is a semiconductor chip, the semiconductor chip is mounted face down on the wiring board, and the back surface of the semiconductor chip is bonded to the thermally conductive and electrically insulating member. As a result, since heat is radiated from the back surface of the semiconductor chip, it is possible to perform high-density mounting because it is mounted face down, so that power loss and heat generation can be reduced compared to mounting by wire bonding. .

【0040】また、前記半導体素子が半導体チップであ
り、前記配線基板に前記半導体チップがフェースダウン
で実装され、かつ、半導体チップの背面電極が金属導体
を介して前記配線基板に電気的に接続されていることが
望ましい。これにより、背面に電極を持つ半導体チップ
であっても、半導体チップの背面からの放熱をはたしな
がら、フェースダウンで実装されるため高密度実装が可
能であり、ワイヤーボンディングによる実装に比べて電
力損失が低減し、発熱量の低減もできる。
The semiconductor element is a semiconductor chip, the semiconductor chip is mounted face down on the wiring board, and the back electrode of the semiconductor chip is electrically connected to the wiring board via a metal conductor. Is desirable. As a result, even if the semiconductor chip has electrodes on the back surface, it is possible to perform high-density mounting because it is mounted facedown while radiating heat from the back surface of the semiconductor chip, compared to mounting by wire bonding. The power loss is reduced and the amount of heat generation can be reduced.

【0041】また、前記半導体チップを用いたパワーモ
ジュールにおいては、フェースダウンで実装された前記
半導体チップと前記配線基板の間が樹脂封止されている
ことが望ましい。これにより、半導体チップと配線基板
との電気的接続の信頼性を向上することができる。さら
に、半導体チップの配線基板上への固定を補強する役割
を果たす。
Further, in the power module using the semiconductor chip, it is desirable that a resin is sealed between the semiconductor chip mounted face down and the wiring board. As a result, the reliability of the electrical connection between the semiconductor chip and the wiring board can be improved. Further, it plays a role of reinforcing the fixing of the semiconductor chip onto the wiring board.

【0042】なお、前記半導体チップとしては、チップ
の厚み方向に電流を流すシリコン半導体である隔離ゲー
トバイポーラトランジスタ(IGBT: isolate gate bipola
r transister)、金属酸化物半導体電界効果トランジス
タ(MOS-FET: metal oxide semiconductor field-effect
s transistetr)、またはシリコンカーバイド半導体であ
る単結晶SiC半導体などを使用することができる。
The semiconductor chip is an isolation gate bipolar transistor (IGBT), which is a silicon semiconductor that allows a current to flow in the thickness direction of the chip.
r transistor), metal-oxide semiconductor field-effect transistor (MOS-FET)
or a single crystal SiC semiconductor which is a silicon carbide semiconductor can be used.

【0043】また、前記パワーモジュールにおいては、
前記ヒートシンクが、アルミニウムまたは銅であること
が望ましい。これらの金属は、熱伝導性に優れるからで
ある。特に、銅は、熱伝導性に優れるため、良好な放熱
性を得ることができる。また、アルミニウムは、軽量で
安価に入手できるうえに、加工性に優れるため、ヒート
シンクを複雑な形状として表面積を大きくすることが可
能であり、良好な放熱性を得ることができる。
In the power module,
Desirably, the heat sink is aluminum or copper. This is because these metals have excellent thermal conductivity. In particular, copper is excellent in heat conductivity, so that good heat dissipation can be obtained. Further, since aluminum is light in weight and can be obtained at low cost, and has excellent workability, it is possible to form the heat sink in a complicated shape to increase the surface area, and it is possible to obtain good heat dissipation.

【0044】また、前記パワーモジュールにおいては、
前記ヒートシンクが前記配線基板に固定具により固定さ
れていることが望ましい。これにより、熱伝導性電気絶
縁部材によって少なくとも発熱部品に接着されているヒ
ートシンクをより強固に固定することができる。
In the power module,
It is desirable that the heat sink be fixed to the wiring board by a fixture. This makes it possible to more firmly fix the heat sink bonded to at least the heat-generating component by the heat conductive electrically insulating member.

【0045】また、前記パワーモジュールにおいては、
前記ヒートシンクが凹部を備え、前記凹部に少なくとも
前記発熱部品が前記熱伝導性電気絶縁部材を介して収納
されていることが望ましい。これにより、熱伝導性電気
絶縁部材の配置をヒートシンクの凹部の内部に規制する
ことができ、容易に製造することができる。
In the power module,
It is preferable that the heat sink has a recess, and at least the heat-generating component is housed in the recess via the heat-conductive electrically insulating member. Thereby, the arrangement of the thermally conductive and electrically insulating member can be restricted within the recess of the heat sink, and the manufacturing can be easily performed.

【0046】また、前記パワーモジュールにおいては、
前記ヒートシンクが、放熱フィンを備えていることが望
ましい。これにより、放熱効率をより確実に改善するこ
とができる。
In the power module,
It is desirable that the heat sink includes a radiation fin. Thereby, heat dissipation efficiency can be improved more reliably.

【0047】次に本発明の製造方法においては、熱処理
して前記熱可塑性樹脂粉末に液状成分を吸収させ膨潤さ
せることにより、未硬化状態の前記熱伝導性電気絶縁部
材の粘度を上昇させて非可逆的に固形化し、前記発熱部
品に対して前記ヒートシンクを固定した状態にし、次
に、加熱して前記熱伝導性電気絶縁部材を硬化させるこ
とができる。これにより、熱伝導性電気絶縁部材を硬化
させる前の未硬化であるが固形化している状態で、発熱
部品およびヒートシンクとの密着性を検査することがで
きる。
Next, in the manufacturing method of the present invention, the thermoplastic resin powder is allowed to swell by absorbing a liquid component by heat treatment, thereby increasing the viscosity of the uncured thermally conductive electrically insulating member to make it non-curable. The heat sink can be reversibly solidified, the heat sink is fixed to the heat generating component, and then the heat conductive electrically insulating member can be cured by heating. As a result, the adhesiveness between the heat-generating component and the heat sink can be inspected in a state where the heat-conducting electrically insulating member is not yet cured but is solidified.

【0048】また、ヒートシンク上に配置した未硬化状
態の熱伝導性電気絶縁部材を、発熱部品に密着させる前
に熱処理することにより、前記熱可塑性樹脂粉末に液状
成分を吸収させ膨潤させて粘度を上昇させて非可逆的に
固形化し、後に前記発熱部品の形状および部品高さの不
揃いに対して熱伝導性電気絶縁部材を相補的に変形させ
て密着させ、加熱して前記熱伝導性電気絶縁部材を硬化
させることもできる。これにより、未硬化状態の熱伝導
性電気絶縁部材の流動性が高い場合でも、熱可塑性樹脂
粉末の膨潤により粘度を上昇させて、発熱部品に密着さ
せる工程における過剰な流出を防ぐことができる。
Further, the uncured heat conductive electrical insulating member arranged on the heat sink is heat-treated before being brought into close contact with the heat generating component, so that the thermoplastic resin powder absorbs the liquid component and swells to have a viscosity. The heat-conducting electric insulation is raised and irreversibly solidified, and the heat-conducting electrical insulating member is deformed and adhered to the irregular shape of the heat-generating component in a complementary manner, and then heated to heat-conducting the electrical insulating member. The member can also be cured. Accordingly, even when the uncured heat conductive electrical insulating member has high fluidity, the viscosity can be increased by the swelling of the thermoplastic resin powder, and excessive outflow in the step of closely contacting the heat generating component can be prevented.

【0049】また、無機フィラーと、室温で液状の熱硬
化性樹脂、熱可塑性樹脂粉末および潜在性硬化剤を少な
くとも含有する絶縁性樹脂からなる熱伝導樹脂組成物を
未硬化状態の熱伝導性電気絶縁部材として用いて個々の
前記発熱部品上に配置し、ヒートシンクに密着させた後
に、熱処理して前記熱可塑性樹脂粉末に液状成分を吸収
させ膨潤させることにより、未硬化状態の前記熱伝導性
電気絶縁部材の粘度を上昇させて非可逆的に固形化し、
前記発熱部品に対して前記ヒートシンクを固定した状態
にし、次に、加熱して前記熱伝導性電気絶縁部材を硬化
させることもできる。これにより、熱伝導性電気絶縁部
材を硬化させる前の未硬化であるが固形化している状態
で発熱部品およびヒートシンクとの密着性を検査するこ
とができる。
Further, a heat conductive resin composition comprising an inorganic filler and an insulating resin containing at least a thermosetting resin which is liquid at room temperature, a thermoplastic resin powder and a latent curing agent is used in the uncured state of the heat conductive electrical conductive material. It is used as an insulating member and is placed on each of the heat-generating components, and after it is brought into close contact with a heat sink, it is heat-treated to absorb the liquid component into the thermoplastic resin powder so that the thermoplastic resin powder swells, so that the uncured thermal conductive electricity The viscosity of the insulating member is increased to irreversibly solidify,
The heat sink may be fixed to the heat generating component and then heated to cure the heat conductive electrically insulating member. As a result, it is possible to inspect the adhesiveness between the heat-generating component and the heat sink in the uncured but solidified state before the heat conductive electrically insulating member is cured.

【0050】前記パワーモジュールの製造方法において
は、前記配線基板上に発熱部品を実装する工程が、半導
体チップをフェースダウンで実装した後、前記配線基板
上の配線パターンと半導体チップ間に封止樹脂を注入
し、硬化する工程であることが望ましい。これにより、
フェースダウンで実装された半導体チップの配線基板上
への固定が封止樹脂により補強されるので、未硬化状態
の熱伝導性電気絶縁部材を発熱部品またはヒートシンク
に密着させる工程を容易に行うことができる。
In the method of manufacturing the power module, the step of mounting the heat-generating component on the wiring board is such that after mounting the semiconductor chip face down, a sealing resin is placed between the wiring pattern on the wiring board and the semiconductor chip. It is desirable to be a process of injecting and curing. This allows
Since the fixing of the semiconductor chip mounted face down on the wiring board is reinforced by the sealing resin, the step of bringing the uncured thermally conductive electrically insulating member into close contact with the heat generating component or the heat sink can be easily performed. it can.

【0051】また、前記パワーモジュールの製造方法に
おいては、前記熱伝導樹脂組成物からなる未硬化状態の
熱伝導性電気絶縁部材をヒートシンク上に配置する工程
が、前記熱伝導樹脂組成物のペースト状物を、塗布する
工程であることが望ましい。これにより、無機フィラー
が高濃度に充填された熱伝導性電気絶縁部材とすること
が可能であり、放熱性に優れたパワーモジュールとする
ことができる。また、簡易な設備で形成できる。
In the method for manufacturing the power module, the step of disposing an uncured heat conductive electrically insulating member made of the heat conductive resin composition on a heat sink is a paste of the heat conductive resin composition. It is desirable that this is a step of applying the object. This makes it possible to obtain a heat conductive electrically insulating member in which the inorganic filler is filled in a high concentration, and it is possible to obtain a power module having excellent heat dissipation. Further, it can be formed with simple equipment.

【0052】また、前記パワーモジュールの製造方法に
おいては、前記熱伝導樹脂組成物からなる未硬化状態の
熱伝導性電気絶縁部材をヒートシンク上に配置する工程
が、未硬化状態で可撓性を有する前記熱伝導樹脂組成物
のシート状物を、前記ヒートシンク上に積層する工程で
あることが望ましい。これにより、無機フィラーが高濃
度に充填された熱伝導性電気絶縁部材とすることが可能
であり、放熱性に優れたパワーモジュールとすることが
できる。また、容易にヒートシンク上に配置できる。
In the method of manufacturing the power module, the step of disposing the uncured heat conductive electrically insulating member made of the heat conductive resin composition on the heat sink has flexibility in the uncured state. It is desirable that this is a step of laminating a sheet-shaped material of the heat conductive resin composition on the heat sink. This makes it possible to obtain a heat conductive electrically insulating member in which the inorganic filler is filled in a high concentration, and it is possible to obtain a power module having excellent heat dissipation. It can also be easily placed on the heat sink.

【0053】また、前記パワーモジュールの製造方法に
おいては、前記熱処理して熱可塑性樹脂粉末を膨潤させ
固形化する工程が、好ましくは70〜130℃、より好
ましくは70〜110℃の温度範囲で行う。これによ
り、熱伝導性電気絶縁部材が未硬化状態のまま、熱可塑
性樹脂粉末の膨潤を促進することができる。
In the method for manufacturing the power module, the step of swelling and solidifying the thermoplastic resin powder by the heat treatment is preferably carried out at a temperature range of 70 to 130 ° C, more preferably 70 to 110 ° C. . Thereby, the swelling of the thermoplastic resin powder can be promoted while the thermally conductive electrically insulating member remains in the uncured state.

【0054】また、前記パワーモジュールの製造方法に
おいては、前記発熱部品と熱伝導性電気絶縁部材を密着
させる工程及び/又は前記熱伝導性電気絶縁部材を加熱
して硬化させる工程が、0.1MPa以上200MPa
以下の圧力を加えた状態で行われることが望ましい。こ
れにより、熱伝導性電気絶縁部材の発熱部品またはヒー
トシンクへの密着を確実に行うことができ、さらに、絶
縁耐圧の低下の原因となる熱伝導性電気絶縁部材中のボ
イドを低減することができる。
In the method for manufacturing the power module, the step of bringing the heat-generating component into close contact with the heat-conductive electrical insulating member and / or the step of heating and hardening the heat-conductive electrical insulating member is 0.1 MPa. 200 MPa or more
It is desirable to carry out under the following pressure. As a result, the heat conductive electrical insulating member can be reliably brought into close contact with the heat generating component or the heat sink, and further, voids in the heat conductive electrical insulating member that cause a decrease in withstand voltage can be reduced. .

【0055】また、前記パワーモジュールの製造方法に
おいては、前記熱伝導性電気絶縁部材を配置する工程か
ら硬化させる工程を実施する間、又は、前記発熱部品と
熱伝導性電気絶縁部材を密着させる工程を実施した直後
に、形成物を減圧下にさらす工程を付加することが望ま
しい。これにより、絶縁耐圧の低下の原因となる熱伝導
性電気絶縁部材中のボイドを低減することができる。
Further, in the method of manufacturing the power module, during the step of arranging the heat conductive electrical insulating member to the step of curing, or the step of closely contacting the heat generating component and the heat conductive electrical insulating member. Immediately after carrying out, it is desirable to add a step of exposing the formed product under reduced pressure. As a result, voids in the thermally conductive electrically insulating member that cause a decrease in withstand voltage can be reduced.

【0056】また、前記パワーモジュールの製造方法に
おいては、前記熱伝導性電気絶縁部材を加熱して硬化さ
せる工程が、130〜260℃の範囲であることが望ま
しい。これにより、熱伝導性電気絶縁部材を構成する熱
硬化性樹脂を短時間で硬化できる。
In the method of manufacturing the power module, it is preferable that the step of heating and hardening the heat conductive electrically insulating member is in the range of 130 to 260 ° C. As a result, the thermosetting resin that constitutes the heat conductive electrically insulating member can be cured in a short time.

【0057】また、前記パワーモジュールの製造方法に
おいては、前記熱伝導性電気絶縁部材を加熱して硬化さ
せる工程の前又は後に、前記ヒートシンクを前記配線基
板に固定具により固定する工程を付加することが望まし
い。これにより、熱伝導性電気絶縁部材によって少なく
とも発熱備品に接着されているヒートシンクをより強固
に固定することができる。
In the method of manufacturing the power module, a step of fixing the heat sink to the wiring board with a fixture may be added before or after the step of heating and hardening the heat conductive electrically insulating member. Is desirable. This makes it possible to more firmly fix the heat sink bonded to at least the heat-generating equipment by the heat conductive electrically insulating member.

【0058】この場合、前記前記発熱部品と熱伝導性電
気絶縁部材を密着させる工程が、前記ヒートシンクを前
記配線基板に固定具により固定する工程と同時に行われ
ることも有効である。これにより、発熱部品に対するヒ
ートシンクの配置を確実に行うことができ、かつより容
易に製造できる。
In this case, it is also effective that the step of closely contacting the heat generating component and the heat conductive and electrically insulating member is performed at the same time as the step of fixing the heat sink to the wiring board with a fixture. As a result, the heat sink can be reliably arranged with respect to the heat generating component, and the manufacturing can be performed more easily.

【0059】また、前記パワーモジュールの製造方法に
おいては、前記熱伝導性電気絶縁部材を加熱して硬化さ
せる工程に替えて、前記固形化した未硬化状態の熱伝導
性電気絶縁部材と前記発熱部品又は前記ヒートシンクと
の密着性を検査する工程と、前記熱伝導性電気絶縁部材
を除去する工程を実施し、再度前記未硬化状態の熱伝導
性電気絶縁部材を配置する工程から、前記熱伝導性電気
絶縁部材を加熱硬化させる工程を実施することも有効で
ある。このリペア工程により、本発明のパワーモジュー
ルを歩留まり良く製造することができる。
In the method of manufacturing the power module, instead of the step of heating and curing the heat conductive electrical insulating member, the solidified uncured heat conductive electrical insulating member and the heat generating component are replaced. Alternatively, from the step of inspecting the adhesion with the heat sink and the step of removing the thermally conductive electrical insulating member, and again disposing the uncured thermally conductive electrical insulating member, the thermal conductivity It is also effective to carry out the step of heating and curing the electrically insulating member. By this repair process, the power module of the present invention can be manufactured with high yield.

【0060】次に本発明の第2番目のパワーモジュール
は、第1番目のパワーモジュールを作成する部品として
有用である。
Next, the second power module of the present invention is useful as a component for producing the first power module.

【0061】本発明のパワーモジュールは、配線基板に
電気的に接続された発熱部品の背面に、無機フィラーを
高濃度に充填した熱伝導性電気絶縁部材が、部品高さの
ばらつきに左右されることなく一様に接着しており、反
対面に接着した前記ヒートシンクと熱的に接続されてい
る構成を基本とする。
In the power module of the present invention, the back surface of the heat-generating component that is electrically connected to the wiring board is provided with a heat-conducting electrically insulating member filled with a high concentration of an inorganic filler, which is affected by variations in component height. It is adhered uniformly without the heat sink being thermally connected to the heat sink adhered to the opposite surface.

【0062】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0063】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1におけるパワーモジュールの構成を示す断面図で
ある。図1に示したように、パワーモジュールは、発熱
部品101が電気的に接続された配線基板103と、熱
伝導性電気絶縁部材104を介して発熱部品に熱的に接
続されたヒートシンク105を備え、熱伝導性電気絶縁
部材が発熱部品の形状および部品高さの不揃いに対して
相補的に変形した状態で発熱部品に接着している。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a power module according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the power module includes a wiring board 103 to which a heat-generating component 101 is electrically connected, and a heat sink 105 that is thermally connected to the heat-generating component via a thermally conductive electrically insulating member 104. The heat conductive electrical insulating member is bonded to the heat generating component in a state of being deformed in a complementary manner with respect to the shape of the heat generating component and the unevenness of the component height.

【0064】熱伝導性電気絶縁部材104は、絶縁性樹
脂に無機フィラーを分散させてなる層であり、絶縁性樹
脂ならびに無機フィラーの選択によって、熱伝導性電気
絶縁部材の熱伝導度、線熱膨張係数、誘電率等の調整が
可能となるが、好ましくは熱伝導率が、1〜10W/m
Kの範囲とすることにより、良好な放熱性を有するパワ
ーモジュールとなる。なお、図1では、複数個の発熱部
品の群が、共通の熱伝導性電気絶縁部材を介してヒート
シンクに熱的に接続されている好ましい構成としている
が、図2に示すように、単一の発熱部品に熱伝導性電気
絶縁部材が接着していても良い。図2では、配線基板2
03上に発熱部品201ならびに206と非発熱部品2
02が実装され、発熱部品201の群と発熱部品206
は、異なる熱伝導性電気絶縁部材204を介して一つの
ヒートシンク205と熱的に接続されている。さらに、
図1では、発熱部品だけでなく非発熱部品102も配線
基板上に実装されている好ましい構成としているが、図
3に示すような発熱部品301のみ配線基板302に実
装され、熱伝導性電気絶縁部材303を介してヒートシ
ンク304に熱的に接続された構成であっても良い。よ
り好ましい構成は、図4に示す配線基板403の一主要
面に発熱部品401が実装されて、ヒートシンク405
と熱伝導性電気絶縁部材404に接着しており、非発熱
部品402がその反対面にのみ実装されている構成であ
る。これにより、非発熱部品が極端に熱に弱い場合で
も、発熱部品からの熱でその機能を損なうことがないか
らである。
The heat conductive electrical insulating member 104 is a layer in which an inorganic filler is dispersed in an insulating resin, and the thermal conductivity and the linear heat of the heat conductive electrical insulating member are selected by selecting the insulating resin and the inorganic filler. It is possible to adjust the expansion coefficient, the dielectric constant, etc., but the thermal conductivity is preferably 1 to 10 W / m.
By setting it in the range of K, it becomes a power module having good heat dissipation. In addition, in FIG. 1, a group of a plurality of heat-generating components has a preferable configuration in which it is thermally connected to a heat sink via a common heat conductive electrically insulating member. However, as shown in FIG. The heat-conducting electrically insulating member may be bonded to the heat-generating component. In FIG. 2, the wiring board 2
03 heat generating parts 201 and 206 and non-heat generating part 2
02 is mounted, and a group of heat-generating components 201 and heat-generating components 206
Are thermally connected to one heat sink 205 via different thermally conductive electrically insulating members 204. further,
In FIG. 1, not only the heat-generating component but also the non-heat-generating component 102 is mounted on the wiring board. However, only the heat-generating component 301 as shown in FIG. It may be configured to be thermally connected to the heat sink 304 via the member 303. A more preferable configuration is that the heat generating component 401 is mounted on one main surface of the wiring board 403 shown in FIG.
And the non-heat-generating component 402 is mounted only on the opposite surface. This is because even if the non-heat-generating component is extremely weak against heat, the function of the heat-generating component will not be impaired by the heat from the heat-generating component.

【0065】このような構成のパワーモジュールは、微
細な配線の形成された配線基板上に発熱部品を高密度に
実装することが可能となり、かつ発熱部品から発生した
熱は、発熱部品ならびにヒートシンクに接着された熱伝
導性電気絶縁部材を介して瞬時にヒートシンクから放熱
される。さらに、熱伝導性電気絶縁部材は相補的に変形
して、配線基板に搭載した発熱部品の高さの不ぞろいや
寸法公差、配線基板に対する実装姿勢のばらつきなどを
吸収しているため、部品高さのばらつきに左右されるこ
となく、各発熱部品から発生した熱を均一に効率よく放
熱できる。また、熱伝導性電気絶縁部材は発熱部品なら
びにヒートシンクに接着しているため、接触熱抵抗が低
く、放熱効率が高い構成となる。したがって、発熱部品
を含むパワー回路部と非発熱部品を含む制御回路部を一
体化して同一の配線基板上に高密度に実装でき、パワー
モジュールの更なる小型化が図ることができる。さら
に、前記熱伝導性電気絶縁部材がそれ自体で接着してい
るため、発熱部品に密着させるための外力はいらず、発
熱部品に対するストレスはない。したがって、信頼性の
より高いパワーモジュールとなる。
In the power module having such a structure, it is possible to mount the heat-generating components on the wiring board on which the fine wiring is formed with high density, and the heat generated from the heat-generating components is applied to the heat-generating components and the heat sink. Heat is instantly radiated from the heat sink via the heat conductive electrically insulating member that is bonded. Furthermore, the thermally conductive electrically insulating member is deformed in a complementary manner to absorb unevenness in height of the heat-generating components mounted on the wiring board, dimensional tolerances, and variations in mounting posture with respect to the wiring board. The heat generated from each heat generating component can be uniformly and efficiently dissipated without being affected by the variation of Further, since the heat conductive electrically insulating member is bonded to the heat generating component and the heat sink, the contact heat resistance is low and the heat radiation efficiency is high. Therefore, the power circuit unit including the heat-generating component and the control circuit unit including the non-heat-generating component can be integrated and mounted on the same wiring board with high density, and the power module can be further downsized. Further, since the heat conductive electrically insulating member is adhered by itself, no external force is required to bring it into close contact with the heat generating component, and there is no stress on the heat generating component. Therefore, the power module has higher reliability.

【0066】(実施の形態2)図5は、本発明の実施の
形態2におけるパワーモジュールの構成を示す断面図で
ある。この実施の形態2では、本発明にかかるパワーモ
ジュールの他の一実施の形態を説明する。用いられる材
料は、特に説明の無い限り、実施の形態1で述べたもの
であり、同じ呼称の構成部材についても同様の機能を持
つ。
(Second Embodiment) FIG. 5 is a sectional view showing a structure of a power module according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, another embodiment of the power module according to the present invention will be described. Unless otherwise specified, the materials used are those described in the first embodiment, and constituent members having the same names also have the same function.

【0067】図5A−Bは、発熱部品として半導体素子
を用いた場合の、本発明のパワーモジュールの好ましい
構成例である。半導体素子としては、特に限定されない
が、例えば、IGBT、MOS−FET、トランジス
タ、ダイオード、IC(integrate circuit)、LSI(la
rge scale integration)などが用いられる。図5Aにお
ける半導体チップ(発熱部品)501はベアチップであ
って、配線基板503にフェースダウンで実装され、そ
の背面が前記熱伝導性電気絶縁部材504と接着してい
る。これにより、半導体チップの背面からヒートシンク
505に放熱をはたしながら、フェースダウンで実装さ
れるため高密度実装が可能であり、ワイヤーボンディン
グによる実装に比べて電力損失が低減し、発熱量の低減
もできる。フェースダウンの実装方式は、特に限定され
ず、公知の種々の方法を用いることができる。例えば、
半導体チップの電極表面に形成した金属バンプ506と
配線基板上の電極をハンダまたは導電性接着剤を介して
接着する方法や、金属バンプを形成した半導体チップを
フェースダウンで搭載した状態で、加熱加圧または超音
波印加を実施し、金属バンプと配線基板上の電極とを直
接接合する方法などが有効である。この時、半導体チッ
プと配線パターンの接続部分が樹脂507により封止さ
れていることが好ましい。封止は必ずしも必要ではない
が、その後の工程の間に電気的接続の不具合が生じない
ように機械的に補強する役割を果たすので、作業性の面
で行う方がよいからである。
FIGS. 5A-B show a preferred configuration example of the power module of the present invention when a semiconductor element is used as the heat generating component. The semiconductor element is not particularly limited, but for example, IGBT, MOS-FET, transistor, diode, IC (integrate circuit), LSI (la
rge scale integration) is used. A semiconductor chip (heat generating component) 501 in FIG. 5A is a bare chip, is mounted face down on a wiring board 503, and its back surface is bonded to the heat conductive electrically insulating member 504. As a result, since heat is radiated from the back surface of the semiconductor chip to the heat sink 505 while mounting is face down, high density mounting is possible, power loss is reduced and mounting heat is reduced as compared with mounting by wire bonding. You can also The face-down mounting method is not particularly limited, and various known methods can be used. For example,
A method of adhering the metal bumps 506 formed on the electrode surface of the semiconductor chip to the electrodes on the wiring board via solder or a conductive adhesive, or heating the semiconductor chip on which the metal bumps are formed face down. It is effective to apply pressure or ultrasonic waves to directly bond the metal bumps to the electrodes on the wiring board. At this time, it is preferable that the connecting portion between the semiconductor chip and the wiring pattern is sealed with resin 507. The sealing is not always necessary, but it serves to mechanically reinforce so as not to cause a failure of electrical connection during the subsequent steps, and therefore it is better in terms of workability.

【0068】また、図5Aにおけるフェースダウンで実
装された半導体チップ(発熱部品)502は、背面にさ
らに金属導体508を接続し、配線基板と電気的に接続
されている。シリコン半導体や単結晶SiC半導体を用
いたIGBTやMOS−FETなどのパワー半導体は、
一般的に大電流化に対応するためチップの厚み方向に電
流を流す構成をしている場合があるが、図5Aの半導体
チップ502に示す構成により背面からの電流を金属導
体を介して取り出すことが好ましい。金属導体として
は、銅、アルミニウム、ニッケルおよび鉄から選ばれる
少なくとも1種の金属であることが好ましい。導電率が
高く、大電流を流しても抵抗ロスが少ないからである。
特に、銅は、導電性に優れるばかりでなく、良好な熱伝
導性を有しているため、放熱性の向上に有利である。
The semiconductor chip (heat-generating component) 502 mounted face down in FIG. 5A is further electrically connected to the wiring board by connecting a metal conductor 508 to the back surface. Power semiconductors such as IGBTs and MOS-FETs that use silicon semiconductors or single crystal SiC semiconductors are
In general, there is a case where a current is made to flow in the thickness direction of the chip in order to cope with a large current, but the current from the back surface can be taken out through a metal conductor by the structure shown in the semiconductor chip 502 of FIG. 5A. Is preferred. The metal conductor is preferably at least one metal selected from copper, aluminum, nickel and iron. This is because the conductivity is high and the resistance loss is small even when a large current is applied.
In particular, copper is not only excellent in conductivity, but also has good thermal conductivity, and is therefore advantageous in improving heat dissipation.

【0069】また、図5Bにおける半導体素子(発熱部
品)509は、背面にヒートスプレッダ512が少なく
とも一部を露出させるように樹脂封止された状態で設け
られており、少なくともヒートスプレッダの露出面が熱
伝導性電気絶縁部材504と接着している。これによ
り、半導体素子の発熱はヒートスプレッダに瞬時に伝達
され、前記熱伝導性電気絶縁部材の方向への放熱を効率
よく行うことができるので好ましい構成である。半導体
素子(発熱部品)510も、同様に背面にヒートスプレ
ッダ512を設けているが、厚み方向に電流を流す構成
の半導体チップを用いており、このヒートスプレッダの
配線基板側に取り出し電極513を形成し、半導体チッ
プ背面からの電流を取り出す導体として用いることもで
きる。半導体素子509と510は表面実装部品として
パッケージングされており、内蔵された半導体チップの
電極形成面からパッケージの外部に向けて取りだし電極
が設けられている。取り出し電極としては、特に限定さ
れないが、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄お
よび金から選ばれる少なくとも1種の金属からなるリー
ドフレーム514や金属ボール515などの金属バンプ
が好ましい。ヒートスプレッダに形成された半導体チッ
プ背面からの取りだし電極513は、電極形成面からの
取りだし電極と同様な材料で形成しても良いし、ヒート
スプレッダに絞り加工を施すことにより、配線基板側へ
突起を形成することも可能である。
The semiconductor element (heating component) 509 shown in FIG. 5B is provided with a heat spreader 512 on the backside in a resin-sealed state so as to expose at least a part thereof, and at least the exposed surface of the heat spreader is thermally conductive. Adhesive electrical insulating member 504. With this, the heat generated by the semiconductor element is instantaneously transmitted to the heat spreader, and the heat can be efficiently radiated toward the heat conductive electrically insulating member, which is a preferable configuration. Similarly, the semiconductor element (heat-generating component) 510 is also provided with a heat spreader 512 on the back surface, but a semiconductor chip having a structure in which an electric current is passed in the thickness direction is used, and an extraction electrode 513 is formed on the wiring board side of the heat spreader. It can also be used as a conductor for extracting a current from the back surface of the semiconductor chip. The semiconductor elements 509 and 510 are packaged as surface mount components, and take-out electrodes are provided from the electrode formation surface of the built-in semiconductor chip to the outside of the package. The extraction electrode is not particularly limited, but for example, a metal bump such as a lead frame 514 or a metal ball 515 made of at least one metal selected from copper, aluminum, nickel, iron and gold is preferable. The extraction electrode 513 from the back surface of the semiconductor chip formed on the heat spreader may be made of the same material as the extraction electrode from the electrode formation surface, or a protrusion may be formed on the wiring board side by subjecting the heat spreader to drawing. It is also possible to do so.

【0070】一方、半導体素子509と510は表面実
装部品としてパッケージングされ、実装されているが、
ヒートスプレッダ512を背面に設けた半導体チップ
(発熱部品)511を配線基板に搭載後、ヒートスプレ
ッダ512と配線基板503の間を、ヒートスプレッダ
512が少なくとも一部を露出させるように半導体チッ
プを含めて樹脂516で封止した構成も好ましい。半導
体チップと配線パターンの接続部分、ならびに半導体チ
ップ自体も封止するため、信頼性の高い構成となる。
On the other hand, the semiconductor elements 509 and 510 are packaged and mounted as surface mount components.
After mounting the semiconductor chip (heating component) 511 having the heat spreader 512 on the back surface on the wiring board, the resin 516 including the semiconductor chip is provided between the heat spreader 512 and the wiring board 503 so that the heat spreader 512 exposes at least a part thereof. A sealed structure is also preferable. Since the connecting portion between the semiconductor chip and the wiring pattern and the semiconductor chip itself are also sealed, the structure has high reliability.

【0071】ヒートスプレッダとしては、銅、アルミニ
ウム、ニッケルおよび鉄から選ばれる少なくとも1種の
金属であることが好ましいが、好ましくは、導電性、熱
伝導性に優れる銅である。ヒートスプレッダの熱伝導性
電気絶縁部材との接着面は、予め粗面化処理してあるこ
とが好ましい。接着がより強固となるからである。粗面
化処理方法としては、化学的処理方法および物理的処理
方法のいずれも採用可能である。化学的処理方法として
は、例えば、塩化鉄、塩化銅などの水溶液中にヒートス
プレッダを浸漬してエッチングする方法が挙げられる。
また、物理的処理方法としては、例えば、酸化アルミニ
ウムなどの粉末を圧縮空気ととも表面に吹き付ける方法
が挙げられる。
The heat spreader is preferably at least one metal selected from copper, aluminum, nickel and iron, but is preferably copper which is excellent in electrical conductivity and thermal conductivity. It is preferable that the surface of the heat spreader to be bonded to the thermally conductive and electrically insulating member be roughened in advance. This is because the adhesion becomes stronger. As the roughening treatment method, both a chemical treatment method and a physical treatment method can be adopted. Examples of the chemical treatment method include a method in which a heat spreader is immersed in an aqueous solution of iron chloride, copper chloride or the like and etching is performed.
In addition, as a physical treatment method, for example, a method of spraying powder of aluminum oxide or the like on the surface with compressed air can be mentioned.

【0072】(実施の形態3)図6A−Dは、本発明の
実施の形態3におけるパワーモジュールの製造方法を示
す工程別断面図である。この実施の形態3では、図4に
示した半導体装置の製造方法の一実施形態を説明する。
用いられる材料は、特に説明の無い限り、上記の各実施
の形態で述べたものであり、同じ呼称の構成部材および
製造方法についても同様の機能を持つ。
(Embodiment 3) FIGS. 6A to 6D are cross-sectional views by step showing a method of manufacturing a power module according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment, an embodiment of a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 4 will be described.
Unless otherwise specified, the materials used are those described in each of the above-mentioned embodiments, and constituent members having the same names and manufacturing methods have the same function.

【0073】図6Aにおいて、配線基板603上に発熱
部品601を実装する。実装方式は、特に限定されず、
公知の種々の方法を用いることができる。例えば、表面
実装部品に対しては、ハンダや導電性接着剤を用いる方
法、半導体チップに対しては実施の形態2で述べたよう
なフェースダウンの実装方法等である。なお、図6A−
Dでは、半導体チップと配線パターンの接続部分におけ
る封止樹脂が省略されているが、より好ましくは封止さ
れている構成である。この場合、半導体チップをフェー
スダウンで実装後、所望の個所に樹脂を注入して硬化さ
せる。
In FIG. 6A, the heat generating component 601 is mounted on the wiring board 603. The mounting method is not particularly limited,
Various known methods can be used. For example, a method using solder or a conductive adhesive is used for surface-mounted components, and a face-down mounting method as described in Embodiment 2 for semiconductor chips. 6A-
In D, the sealing resin in the connection portion between the semiconductor chip and the wiring pattern is omitted, but it is more preferably sealed. In this case, after mounting the semiconductor chip face down, a resin is injected into a desired portion and cured.

【0074】配線基板は図6Aに示すような両面配線基
板に限定されるものではなく、更に多層の配線基板であ
ってもよい。なお、図中では、配線基板の表面に形成さ
れた配線パターンは省略している。次に、ヒートシンク
605の一主要面に未硬化状態の熱伝導性電気絶縁部材
604を配置する。熱伝導性電気絶縁部材は無機フィラ
ーと絶縁性樹脂を少なくとも含有する熱伝導樹脂組成物
である。
The wiring board is not limited to the double-sided wiring board as shown in FIG. 6A, and may be a multilayer wiring board. In the figure, the wiring pattern formed on the surface of the wiring board is omitted. Next, the uncured thermally conductive electrically insulating member 604 is disposed on one main surface of the heat sink 605. The heat conductive electrically insulating member is a heat conductive resin composition containing at least an inorganic filler and an insulating resin.

【0075】図6Bにおいて、上記の無機フィラーと絶
縁性樹脂を混練してなる熱伝導樹脂組成物を未硬化状態
の熱伝導性電気絶縁部材604として、ヒートシンク6
05の一主要面に配置する。配置方法は、適度な粘度を
有する熱伝導樹脂組成物のペースト状物の塗布が簡便で
好ましい。塗布する方法としては、例えば、メタルマス
ク印刷法などを採用できる。また、離型フィルム上に熱
伝導樹脂組成物を配置してシート状態にしたものをヒー
トシンク上に積層する方法も取り扱い性に優れており好
ましい。シート状態にする方法としては、押し出し成型
法を利用することもできる。
In FIG. 6B, the heat conductive resin composition obtained by kneading the above-mentioned inorganic filler and insulating resin is used as the uncured heat conductive electrically insulating member 604, and the heat sink 6 is used.
It is placed on one major surface of 05. As a placement method, application of a paste of the heat conductive resin composition having an appropriate viscosity is simple and preferable. As a coating method, for example, a metal mask printing method or the like can be adopted. In addition, a method of placing a heat conductive resin composition on a release film in a sheet state and laminating the sheet on a heat sink is excellent in handleability and is preferable. An extrusion molding method can also be used as a method of forming a sheet.

【0076】ヒートシンク605としては、熱伝導性に
優れたアルミニウム板、銅板を使用することが好まし
く、より好ましくは、放熱フィンを備えたものを使用す
ることである。特に、アルミニウムは、加工性に優れる
ため、ヒートシンクを複雑な形状として表面積を大きく
することが可能であり、良好な放熱性を得ることができ
る。また、ヒートシンクの表面には、実施の形態2で述
べたヒートスプレッダ表面の粗面化処理と同様にして、
予め粗面化処理を施すことが熱伝導性電気絶縁部材との
接着性の点から好ましい。
As the heat sink 605, it is preferable to use an aluminum plate or a copper plate having excellent heat conductivity, and it is more preferable to use one having a heat radiation fin. In particular, since aluminum is excellent in workability, it is possible to form the heat sink in a complicated shape to increase the surface area and to obtain good heat dissipation. In addition, on the surface of the heat sink, similar to the roughening treatment of the heat spreader surface described in the second embodiment,
It is preferable to perform roughening treatment in advance from the viewpoint of adhesiveness to the heat conductive electrically insulating member.

【0077】次に、図6Cにおいて、配線基板603に
実装された発熱部品601の配線基板と電気的に接続さ
れた面の反対面に、ヒートシンク605上に配置された
未硬化状態の熱伝導性電気絶縁部材604を押しつけ、
発熱部品の形状および部品高さの不揃いに対して熱伝導
性電気絶縁部材を相補的に変形させて密着させる。熱伝
導性電気絶縁部材の発熱部品またはヒートシンクへの密
着を確実に行うためには、0.1MPa以上20MPa
以下の圧力を加えた状態で行われることが好ましい。
Next, in FIG. 6C, the uncured thermal conductivity disposed on the heat sink 605 is provided on the surface of the heat-generating component 601 mounted on the wiring board 603 opposite to the surface electrically connected to the wiring board. Press the electrical insulation member 604,
The heat-conducting electrically insulating member is complementarily deformed and brought into close contact with the irregular shape and height of the heat-generating component. To ensure that the heat-conducting electrically insulating member adheres to the heat-generating component or heat sink, 0.1 MPa or more and 20 MPa or more.
It is preferable to perform the treatment under the following pressure.

【0078】次いで、上述した70〜110℃の好まし
い温度範囲で形成物を熱処理し、熱可塑性樹脂粉末に絶
縁性樹脂に含まれる液状成分を吸収させ膨潤させること
により、未硬化状態の熱伝導性電気絶縁部材の粘度を上
昇させて非可逆的に固形化し、発熱部品に対してヒート
シンクを固定した状態にする。熱伝導性電気絶縁部材は
固形化しているが未硬化であるので、この段階で、熱伝
導性電気絶縁部材と発熱部品またはヒートシンクとの密
着性を検査し、仮に密着不良が生じている場合は熱伝導
性電気絶縁部材を簡単に除去することも可能である。こ
れにより、本発明のパワーモジュールを歩留まり良く製
造することができる。
Then, the formed product is heat-treated in the above-mentioned preferable temperature range of 70 to 110 ° C. to absorb the liquid component contained in the insulating resin into the thermoplastic resin powder and swell the thermoplastic resin powder to obtain the uncured thermal conductivity. The viscosity of the electric insulating member is increased to irreversibly solidify, and the heat sink is fixed to the heat generating component. Since the heat conductive electrical insulation member is solidified but uncured, at this stage, the adhesion between the heat conductive electrical insulation member and the heat generating component or the heat sink is inspected. It is also possible to simply remove the thermally conductive electrically insulating member. As a result, the power module of the present invention can be manufactured with high yield.

【0079】さらに、これを加熱して熱伝導性電気絶縁
部材を硬化させる。加熱温度は熱伝導性電気絶縁部材に
含まれる熱硬化性樹脂の硬化温度以上であれば良く、通
常130℃〜260℃、好ましくは170℃〜230℃
である。なお、この加熱も、0.1MPa以上20MP
a以下の圧力下で行われることが好ましい。絶縁耐圧の
低下の原因となる、熱伝導性電気絶縁部材中のボイドを
低減することができるからである。ボイドを低減するに
は、熱伝導性電気絶縁部材を配置し、硬化させる工程を
実施する間、または、前記発熱部品と熱伝導性電気絶縁
部材を密着させた直後に、形成物を減圧下にさらすこと
も有効である。
Further, this is heated to cure the heat conductive electrically insulating member. The heating temperature may be equal to or higher than the curing temperature of the thermosetting resin contained in the heat conductive electrical insulating member, and is usually 130 ° C to 260 ° C, preferably 170 ° C to 230 ° C.
Is. In addition, this heating is also 0.1MPa or more and 20MP.
It is preferable to carry out under a pressure of a or less. This is because it is possible to reduce the voids in the heat conductive electrical insulating member that cause a decrease in the withstand voltage. In order to reduce the voids, the formation is subjected to a reduced pressure during the step of disposing and curing the heat conductive electrical insulating member or immediately after the heat generating component and the heat conductive electrical insulating member are brought into close contact with each other. Exposing is also effective.

【0080】なお、本実施の形態では、熱処理して熱可
塑性樹脂粉末に液状成分を吸収させ膨潤させることによ
り、未硬化の熱伝導性電気絶縁部材が固形化した段階を
経ることにより、上述した熱伝導性電気絶縁部材のリペ
ア工程が可能となる望ましい実施形態としている。しか
し、未硬化の熱伝導性電気絶縁部材を発熱部品およびヒ
ートシンクに密着させた状態から、一気に加熱して硬化
させても同様の形成物が得られる。この際には、熱伝導
樹脂組成物を構成する絶縁性樹脂は、熱可塑性樹脂粉末
を含有せずとも良く、室温で液状の熱硬化性樹脂と潜在
性硬化剤を少なくとも含有する組成物を用いることもで
きる。
In the present embodiment, the uncured thermally conductive electrically insulating member is solidified by the heat treatment to absorb the liquid component into the thermoplastic resin powder and swell the liquid component. This is a preferred embodiment that enables the repair process of the heat conductive electrically insulating member. However, a similar formed product can be obtained by heating and curing the uncured heat conductive electrical insulating member in close contact with the heat generating component and the heat sink. In this case, the insulating resin constituting the heat conductive resin composition may not contain the thermoplastic resin powder, and a composition containing at least a liquid thermosetting resin and a latent curing agent at room temperature is used. You can also

【0081】以上、図6Cにおいて、熱伝導性電気絶縁
部材が硬化して発熱部品ならびにヒートシンクに接着
し、実施の形態1で説明した図3に示した発熱部品のみ
搭載したパワーモジュールが完成する。
As described above, in FIG. 6C, the heat conductive electrical insulating member is cured and adhered to the heat generating component and the heat sink, and the power module having only the heat generating component shown in FIG. 3 described in the first embodiment is completed.

【0082】次に、図6Dにおいて、配線基板603の
発熱部品の実装面の反対面に、公知の種々の方法を用い
て非発熱部品602を実装する。これにより、実施の形
態1で説明した図4に示したパワーモジュールが作製で
きる。なお、非発熱部品の実装領域を、配線基板の発熱
部品の実装面の反対面に制限しなければ、実施の形態1
で説明した図1に示したパワーモジュールが作製でき
る。なお、上記実施の形態において、あらかじめ発熱部
品とともに非発熱部品も実装した配線基板を用いて、各
工程を実施しても、同様のパワーモジュールが作製は可
能である。
Next, in FIG. 6D, the non-heating component 602 is mounted on the surface of the wiring board 603 opposite to the mounting surface of the heating component by various known methods. As a result, the power module shown in FIG. 4 described in the first embodiment can be manufactured. If the mounting area of the non-heat generating component is not limited to the surface of the wiring board opposite to the mounting surface of the heat generating component, the first embodiment
The power module shown in FIG. 1 and described above can be manufactured. It should be noted that, in the above embodiment, a similar power module can be manufactured even if each step is carried out by using the wiring board in which the non-heat generating component is mounted together with the heat generating component in advance.

【0083】(実施の形態4)図7A−Bは、本発明の
実施の形態4におけるパワーモジュールの構成を示す断
面図である。この実施の形態4では、本発明にかかるパ
ワーモジュールの他の一実施の形態を説明する。用いら
れる材料は、特に説明の無い限り、上記の各実施の形態
で説明したものであり、同じ呼称の構成部材および製造
方法についても同様の機能を持つ。
(Fourth Embodiment) FIGS. 7A and 7B are sectional views showing the structure of a power module according to a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, another embodiment of the power module according to the present invention will be described. Unless otherwise specified, the materials used are those described in each of the above-described embodiments, and constituent members having the same names and manufacturing methods have the same function.

【0084】図7A−Bは、本発明のパワーモジュール
におけるヒートシンクのとり得る好ましい構成例であ
る。図7Aは図4とほぼ同様の構成である。配線基板7
03上に発熱部品701と非発熱部品702が実装さ
れ、発熱部品701は熱伝導性電気絶縁部材704を介
してヒートシンク705と熱的に接続されている。ただ
し、ヒートシンクが凹部を備え、その凹部に発熱部品が
熱伝導性電気絶縁部材を介して収納されている。この構
成により、未硬化の熱伝導性電気絶縁部材の配置がヒー
トシンクの凹部内に制限されるので、過剰な樹脂流れが
防止でき、密着時の加圧も十分得ることができるので、
本発明のパワーモジュールの製造が容易となる。なお、
ヒートシンクの凹部内には非発熱部品も収納されていて
も良い。また、図7Aでは、ヒートシンク705と配線
基板703が接触しているが、本発明はそれに限定され
るものではなく、別の構成も考えられる。例えば、接触
していなくとも良いし、また、ヒートシンクと配線基板
が接触している領域をビスなどの固定具を用いて固定す
る構成なども挙げられる。
FIGS. 7A and 7B are examples of preferable configurations of the heat sink in the power module of the present invention. FIG. 7A has a configuration similar to that of FIG. Wiring board 7
A heat-generating component 701 and a non-heat-generating component 702 are mounted on 03, and the heat-generating component 701 is thermally connected to a heat sink 705 via a heat conductive electrically insulating member 704. However, the heat sink has a concave portion, and the heat generating component is housed in the concave portion via the heat conductive electrically insulating member. With this configuration, the arrangement of the uncured thermally conductive electrically insulating member is limited to the concave portion of the heat sink, so that excessive resin flow can be prevented and sufficient pressure at the time of adhesion can be obtained.
The power module of the present invention can be easily manufactured. In addition,
Non-heat generating components may be housed in the recess of the heat sink. Further, in FIG. 7A, the heat sink 705 and the wiring board 703 are in contact with each other, but the present invention is not limited to this, and another configuration is conceivable. For example, it does not have to be in contact with each other, and a region in which the heat sink and the wiring board are in contact with each other may be fixed using a fixing tool such as a screw.

【0085】なお、図7Bのように、熱伝導性電気絶縁
部材704により発熱部品701および非発熱部品70
2が封止されていても良い。
As shown in FIG. 7B, the heat-conducting electrically insulating member 704 is used to generate the heat-generating component 701 and the non-heat-generating component 70.
2 may be sealed.

【0086】(実施の形態5)図8A−Dは、本発明の
実施の形態5におけるパワーモジュールの製造方法を示
す工程別断面図である。この実施の形態5では、本発明
に係るパワーモジュールおよびその製造方法の一実施の
形態を説明する。用いられる材料は、特に説明の無い限
り、上記の各実施の形態で述べたものであり、同じ呼称
の構成部材および製造方法についても同様の機能を持
つ。
(Embodiment 5) FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views by process showing a method of manufacturing a power module according to Embodiment 5 of the present invention. In the fifth embodiment, an embodiment of the power module and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described. Unless otherwise specified, the materials used are those described in each of the above-mentioned embodiments, and constituent members having the same names and manufacturing methods have the same function.

【0087】図8Aにおいて、配線基板803上に発熱
部品801を実装する。
In FIG. 8A, the heat generating component 801 is mounted on the wiring board 803.

【0088】次に、図8Bにおいて、ヒートシンク80
5の一主要面に未硬化状態の熱伝導性電気絶縁部材80
4を配置する。熱伝導性電気絶縁部材は、実施の形態3
で説明した構成と同様であり、無機フィラーと絶縁性樹
脂を少なくとも含有する熱伝導樹脂組成物である。熱伝
導樹脂組成物を構成する絶縁性樹脂は、室温で液状の熱
硬化性樹脂を主成分とし、熱可塑性樹脂、潜在性硬化剤
を少なくとも含有し、かつ未硬化状態において前記熱可
塑性樹脂が熱可塑性樹脂粉末である組成物である。
Next, referring to FIG. 8B, the heat sink 80
The heat conductive electrically insulating member 80 in an uncured state on one main surface of No. 5
Place 4 The heat conductive and electrically insulating member is the third embodiment.
The heat conductive resin composition has the same structure as described in 1. and contains at least an inorganic filler and an insulating resin. The insulating resin that constitutes the heat-conductive resin composition contains a thermosetting resin that is liquid at room temperature as a main component, contains at least a thermoplastic resin and a latent curing agent, and in the uncured state, the thermoplastic resin is The composition is a plastic resin powder.

【0089】さらに、本実施の形態では、この段階で7
0〜110℃の好ましい温度範囲で熱伝導性電気絶縁部
材を熱処理し、熱可塑性樹脂粉末に絶縁性樹脂に含まれ
る液状成分を吸収させ膨潤させることにより、未硬化状
態の熱伝導性電気絶縁部材の粘度を上昇させて非可逆的
に固形化する。
Further, in the present embodiment, at this stage, 7
The thermally conductive electrically insulating member is heat-treated in a preferable temperature range of 0 to 110 ° C., and the thermoplastic resin powder absorbs the liquid component contained in the electrically insulating resin so as to swell, so that the uncured thermally conductive electrically insulating member is obtained. Visibly increases the viscosity of and irreversibly solidifies.

【0090】次に、図8Cにおいて、配線基板803に
実装された発熱部品801の配線基板と電気的に接続さ
れた面の反対面に、ヒートシンク805上に配置された
未硬化状態であるが固形化した熱伝導性電気絶縁部材8
04を押しつけ、発熱部品の形状および部品高さの不揃
いに対して熱伝導性電気絶縁部材を相補的に変形させて
密着させる。熱伝導性電気絶縁部材の発熱部品またはヒ
ートシンクへの密着を確実に行うためには、0.1MP
a以上20MPa以下の圧力を加えた状態で行われるこ
とが好ましい。本実施の形態では、この密着に必要な加
圧を、ヒートシンクを配線基板に固定具806により固
定することにより実施している。固定具は、特に限定さ
れず、例えばネジなどを使用できる。この固定により必
要な加圧が得られると同時に、発熱部品に対するヒート
シンクの配置を確実に行うことができ、その後の作業に
おいてもずれが生じないように補強され、より容易に製
造できる。熱可塑性樹脂粉末の膨潤により粘度を上昇さ
せて固形化した熱伝導性電気絶縁部材は未硬化状態であ
り、押し付けられた発熱部品に対して変形する程度の可
撓性は有している。発熱部品に密着させる前に熱伝導性
電気絶縁部材を熱処理して粘度を上昇させ固形化するこ
とにより、流動性が高い場合でも、密着させる工程にお
ける過剰な過剰な樹脂流れが防止でき、密着時の加圧も
十分得ることができる。さらに、熱伝導性電気絶縁部材
は固形化しているが未硬化であるので、この段階で、熱
伝導性電気絶縁部材と発熱部品またはヒートシンクとの
密着性を検査し、仮に密着不良が生じている場合は熱伝
導性電気絶縁部材を簡単に除去することも可能である。
これにより、本発明のパワーモジュールを歩留まり良く
製造することができる。
Next, in FIG. 8C, the heat-generating component 801 mounted on the wiring board 803 is placed on the heat sink 805 on the opposite side of the surface electrically connected to the wiring board, but is in an uncured state but solid. Thermal conductive electrically insulating member 8
04 is pressed, and the heat conductive electrical insulating member is complementarily deformed and closely adhered to the uneven shape and height of the heat generating component. To ensure that the heat-conducting electrically insulating member adheres to the heat-generating component or heat sink, 0.1MP
It is preferable that the pressure is a or more and 20 MPa or less. In the present embodiment, the pressurization necessary for this close contact is carried out by fixing the heat sink to the wiring board with the fixture 806. The fixture is not particularly limited and, for example, a screw or the like can be used. By this fixing, necessary pressure can be obtained, and at the same time, the heat sink can be surely arranged with respect to the heat generating component, and the reinforcement is performed so as not to cause a deviation in the subsequent work, and the manufacturing can be more easily performed. The thermally conductive electrically insulating member, whose viscosity is increased and solidified by the swelling of the thermoplastic resin powder, is in an uncured state, and has flexibility to the extent that it is deformed with respect to the heat-generating component pressed. Even if the fluidity is high, it is possible to prevent an excessive excessive resin flow in the contacting process by heat-treating the heat conductive electrical insulation member before it is adhered to the heat generating component to solidify it. It is possible to obtain sufficient pressurization. Further, since the heat conductive electrical insulating member is solidified but is uncured, at this stage, the adhesion between the heat conductive electrical insulating member and the heat generating component or the heat sink is inspected, and a poor adhesion is temporarily generated. In some cases, the heat conductive electrically insulating member can be easily removed.
As a result, the power module of the present invention can be manufactured with high yield.

【0091】次に、これを加熱して熱伝導性電気絶縁部
材を硬化させる。さらに、図8Dにおいて、非発熱部品
802を実装する。
Next, this is heated to cure the heat conductive electrically insulating member. Further, in FIG. 8D, the non-heat generating component 802 is mounted.

【0092】以上により、熱伝導性電気絶縁部材が硬化
して発熱部品ならびにヒートシンクに接着し、ヒートシ
ンクが配線基板に固定具により固定されているパワーモ
ジュールが完成する。なお、ヒートシンクの配線基板に
対する固定具による固定は、熱伝導性電気絶縁部材を硬
化させた後に行っても良い。この場合でも、熱伝導性電
気絶縁部材によって少なくとも発熱部品に接着している
ヒートシンクは、固定具よりより強固に固定され、耐衝
撃性に優れた構成となる。
As described above, the heat conductive electrically insulating member is cured and adhered to the heat generating component and the heat sink, and the power module in which the heat sink is fixed to the wiring board by the fixture is completed. The fixing of the heat sink to the wiring board may be performed after the heat conductive electrically insulating member is cured. Even in this case, the heat sink bonded to at least the heat-generating component by the heat-conductive electrically insulating member is more firmly fixed than the fixture, and has a structure excellent in impact resistance.

【0093】(実施の形態6)図9A−Dは、本発明の
実施の形態6におけるパワーモジュールの製造方法を示
す工程別断面図である。この実施の形態6では、本発明
に係るパワーモジュールおよびその製造方法の一実施の
形態を説明する。用いられる材料は、特に説明の無い限
り、上記の各実施の形態で述べたものであり、同じ呼称
の構成部材および製造方法についても同様の機能を持
つ。
(Sixth Embodiment) FIGS. 9A to 9D are cross-sectional views for each process showing a method of manufacturing a power module according to a sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, an embodiment of the power module and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described. Unless otherwise specified, the materials used are those described in each of the above-mentioned embodiments, and constituent members having the same names and manufacturing methods have the same function.

【0094】図9Aにおいて、配線基板903上に発熱
部品901を実装する。
In FIG. 9A, the heat generating component 901 is mounted on the wiring board 903.

【0095】次に、図9Bにおいて、個々の発熱部品上
に未硬化状態の熱伝導性電気絶縁部材904を配置す
る。熱伝導性電気絶縁部材は実施の形態3で述べた構成
と同様であり、無機フィラーと絶縁性樹脂を少なくとも
含有する熱伝導樹脂組成物である。熱伝導樹脂組成物を
構成する絶縁性樹脂は、室温で液状の熱硬化性樹脂を主
成分とし、熱可塑性樹脂、潜在性硬化剤を少なくとも含
有し、かつ未硬化状態において前記熱可塑性樹脂が熱可
塑性樹脂粉末である組成物である。
Next, referring to FIG. 9B, the uncured thermally conductive electrically insulating member 904 is placed on each heat generating component. The heat conductive electrically insulating member has the same structure as that described in the third embodiment and is a heat conductive resin composition containing at least an inorganic filler and an insulating resin. The insulating resin that constitutes the heat-conductive resin composition contains a thermosetting resin that is liquid at room temperature as a main component, contains at least a thermoplastic resin and a latent curing agent, and in the uncured state, the thermoplastic resin is The composition is a plastic resin powder.

【0096】次に、図9Cにおいて、ヒートシンク90
5の一主要面を、個々の発熱部品901上に配置された
未硬化状態の熱伝導性電気絶縁部材904に押しつけ、
発熱部品の形状および部品高さの不揃いに対して熱伝導
性電気絶縁部材を相補的に変形させて密着させる。熱伝
導性電気絶縁部材の発熱部品またはヒートシンクへの密
着を確実に行うためには、0.1MPa以上20MPa
以下の圧力を加えた状態で行われることが好ましい。次
いで、70〜110℃の好ましい温度範囲で形成物を熱
処理し、熱可塑性樹脂粉末に絶縁性樹脂に含まれる液状
成分を吸収させ膨潤させることにより、未硬化状態の熱
伝導性電気絶縁部材の粘度を上昇させて非可逆的に固形
化し、発熱部品に対してヒートシンクを固定した状態に
する。熱伝導性電気絶縁部材は固形化しているが未硬化
であるので、この段階で、熱伝導性電気絶縁部材と発熱
部品またはヒートシンクとの密着性を検査し、仮に密着
不良が生じている場合は熱伝導性電気絶縁部材を簡単に
除去することも可能である。これにより、本発明のパワ
ーモジュールを歩留まり良く製造することができる。
Next, referring to FIG. 9C, the heat sink 90
5 is pressed against the uncured thermally conductive electrically insulating member 904 disposed on each heat generating component 901,
The heat-conducting electrically insulating member is complementarily deformed and brought into close contact with the irregular shape and height of the heat-generating component. To ensure that the heat-conducting electrically insulating member adheres to the heat-generating component or heat sink, 0.1 MPa or more and 20 MPa or more.
It is preferable to perform the treatment under the following pressure. Then, the formed product is heat-treated in a preferable temperature range of 70 to 110 ° C. to absorb the liquid component contained in the insulating resin into the thermoplastic resin powder so that the thermoplastic resin powder swells to obtain the viscosity of the uncured thermally conductive electrically insulating member. Is raised to irreversibly solidify and the heat sink is fixed to the heat-generating component. Since the heat conductive electrical insulation member is solidified but uncured, at this stage, the adhesion between the heat conductive electrical insulation member and the heat generating component or the heat sink is inspected. It is also possible to simply remove the thermally conductive electrically insulating member. As a result, the power module of the present invention can be manufactured with high yield.

【0097】さらに、これを加熱して熱伝導性電気絶縁
部材を硬化させる。なお、本実施の形態では、熱処理し
て熱可塑性樹脂粉末に液状成分を吸収させ膨潤させるこ
とにより未硬化の熱伝導性電気絶縁部材が固形化した段
階を経ることにより、上述した熱伝導性電気絶縁部材の
リペア工程が可能となる望ましい実施形態としている。
しかし、未硬化の熱伝導性電気絶縁部材を発熱部品およ
びヒートシンクに密着させた状態から、一気に加熱して
硬化させても同様の形成物が得られる。この際には、熱
伝導樹脂組成物を構成する絶縁性樹脂は、熱可塑性樹脂
粉末を含有せずとも良く、室温で液状の熱硬化性樹脂と
潜在性硬化剤を少なくとも含有する組成物を用いること
もできる。
Further, this is heated to cure the heat conductive electrically insulating member. In the present embodiment, the uncured thermally conductive electrically insulating member is solidified by heat-treating the thermoplastic resin powder to absorb the liquid component and swell, and thus the thermally conductive electrically conductive material described above is obtained. This is a desirable embodiment that enables the repair process of the insulating member.
However, a similar formed product can be obtained by heating and curing the uncured heat conductive electrical insulating member in close contact with the heat generating component and the heat sink. In this case, the insulating resin constituting the heat conductive resin composition may not contain the thermoplastic resin powder, and a composition containing at least a liquid thermosetting resin and a latent curing agent at room temperature is used. You can also

【0098】次に、図9Dにおいて、非発熱部品902
を実装する。
Next, referring to FIG. 9D, the non-heating component 902.
Implement.

【0099】以上により、個々の発熱部品に熱伝導性電
気絶縁部材が接着して、一つのヒートシンクに熱的に接
続された構成のパワーモジュールが完成する。
As described above, the heat conductive electrically insulating member is adhered to each heat generating component to complete the power module having the structure thermally connected to one heat sink.

【0100】本実施の形態のパワーモジュールの構成お
よび製造方法によれば、熱伝導性電気絶縁部材の必要量
が少なくてすみ、本発明のパワーモジュールを低コスト
に製造できる。
According to the structure and manufacturing method of the power module of the present embodiment, the required amount of the heat conductive and electrically insulating member is small, and the power module of the present invention can be manufactured at low cost.

【0101】上記の各実施の形態は本発明を限定するも
のではなく、本特許の請求の範囲に基づきさらに他の実
施の形態を採用することもできる。
The above embodiments do not limit the present invention, and other embodiments can be adopted based on the scope of the claims of the present patent.

【0102】[0102]

【実施例】以下実施例を用いてさらに具体的に説明す
る。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically below with reference to examples.

【0103】(実施例1)図4と同様の構造を有するパ
ワーモジュールとして、駆動回路を一体化したインバー
タモジュールを、以下の要領で作製した。ただし、搭載
される電子部品は図4に限定されず、回路構成に伴い適
宜選択した。まず、配線パターンの形成された4層のF
R−5タイプ(松下電子部品社製、商品名、ガラス繊維
織物にエポキシ樹脂を含浸させた配線基板)を準備し
た。次に、配線基板の一つの面上に発熱部品を含む電子
部品を実装し、パワー回路部を形成した。部品実装の一
例としては、例えば、配線パターンに半導体チップをフ
ェースダウンで実装した。半導体チップとしては、電流
50A仕様のIGBT(松下電器産業社製)を使用し
た。半導体チップの電極に、直径100μm、高さ40
μmのバンプを金メッキ法によって形成し、更にバンプ
に共晶半田を印刷した。半導体チップを配線パターン上
に配置し、半導体チップを固定した状態で半田リフロー
装置にて共晶半田を溶融させ、半導体チップの電極と配
線パターンとを電気的に接続した。さらに、半導体チッ
プと配線パターンの間を液状封止樹脂で封止した。
Example 1 As a power module having a structure similar to that shown in FIG. 4, an inverter module having a drive circuit integrated therein was manufactured in the following manner. However, the electronic components to be mounted are not limited to those shown in FIG. 4, and are appropriately selected according to the circuit configuration. First, four layers of F with a wiring pattern formed
An R-5 type (manufactured by Matsushita Electronic Components Co., Ltd., a trade name, a wiring board obtained by impregnating a glass fiber woven fabric with an epoxy resin) was prepared. Next, electronic components including heat generating components were mounted on one surface of the wiring board to form a power circuit section. As an example of component mounting, for example, a semiconductor chip is mounted face down on a wiring pattern. As the semiconductor chip, an IGBT (made by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) with a current of 50 A was used. The electrode of the semiconductor chip has a diameter of 100 μm and a height of 40
A μm bump was formed by a gold plating method, and eutectic solder was printed on the bump. The semiconductor chip was placed on the wiring pattern, and the eutectic solder was melted by the solder reflow device with the semiconductor chip fixed, and the electrodes of the semiconductor chip and the wiring pattern were electrically connected. Further, the space between the semiconductor chip and the wiring pattern was sealed with a liquid sealing resin.

【0104】次に、ヒートシンクとして厚み2.0mm
のアルミニウム板を用意し、片面をサンドブラスト(研
磨粉:Al23、モランダムA−40(商品名)、昭和
電工社製)で粗化処理した。この粗化処理面に、熱伝導
樹脂組成物を印刷して未硬化状態の熱伝導性電気絶縁部
材を配置した。熱伝導樹脂組成物としては、以下の組成
を有する樹脂組成物を3本ロールにて混練し、粘度30
0Pa・sの粘性液体(ペースト)とした。 (1)無機フィラー:球状Al23(”AS−40”、
昭和電工社製、平均粒子径12μm) 88質量部 (2)熱硬化性樹脂:ビスフェノールA型エポキシ樹脂
(”エピコート828”、油化シェルエポキシ社製)
7.5質量部 (3)潜在性硬化剤:第3アミン塩系潜在性硬化剤(”
アミキュアPN−23”、味の素社製) 1.0質量部 (4)熱可塑性樹脂粉末:ポリメタクリル酸メチル粉末
3.0質量部 (5)添加剤:カーボンブラック(東洋カーボン社製)
0.3質量部 (6)無機フィラーの分散剤(”プライサーフF−20
8F”、第一工業製薬社製) 0.2質量部 ヒートシンクへの熱伝導樹脂組成物の印刷は、印刷ステ
ージ上にヒートシンクをセットし、所望の印刷部分を開
口した厚み2.5mmのステンレス鋼(SUS)メタル
マスクをヒートシンクと接触する位置まで重ね、熱伝導
樹脂組成物をメタルマスク上に滴下した後、ステンレス
鋼SUS板スキージにてマスク開口部に刷り込むことに
より実施した。更に、メタルマスクを除去した後、減圧
にさらし、絶縁体層中のボイドを除去した。配置された
未硬化状態の熱伝導性電気絶縁部材に、配線基板に実装
された発熱部品の群の背面を圧力0.5MPaの条件で
押しつけ、発熱部品の形状および部品高さの不揃いに対
して熱伝導性電気絶縁部材を相補的に変形させて密着さ
せた。これを100℃で5分間保持し、熱可塑性樹脂粉
末に絶縁性樹脂に含まれる液状成分を吸収させ膨潤させ
ることにより、未硬化状態の熱伝導性電気絶縁部材を固
形化し、発熱部品に対してヒートシンクを固定した状態
にした。この状態で、熱伝導性電気絶縁部材と発熱部品
またはヒートシンクの間に密着不良個所の有無を目視に
より検査した。密着不良が生じている場合は熱伝導性電
気絶縁部材を剥がして除去し、同様な製造方法により再
作製した。次いで、この形成物を無加圧で175℃で6
0分間加熱し、熱伝導性電気絶縁部材中の熱硬化性樹脂
を硬化させ、発熱部品ならびにヒートシンクに接着させ
た。最後に、配線基板のパワー回路部の形成面の反対面
に電子部品を実装し、駆動回路部を形成した。
Next, as a heat sink, a thickness of 2.0 mm
Was prepared, and one surface was roughened by sandblasting (polishing powder: Al 2 O 3 , Morundum A-40 (trade name), Showa Denko KK). A heat conductive resin composition was printed on the roughened surface to dispose a heat conductive electrically insulating member in an uncured state. As the heat conductive resin composition, a resin composition having the following composition is kneaded with a three-roll mill to obtain a viscosity of 30.
A viscous liquid (paste) of 0 Pa · s was used. (1) Inorganic filler: spherical Al 2 O 3 (“AS-40”,
Showa Denko KK, average particle diameter 12 μm) 88 parts by mass (2) Thermosetting resin: Bisphenol A type epoxy resin ("Epicoat 828", Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.)
7.5 parts by mass (3) latent curing agent: tertiary amine salt-based latent curing agent ("
Amicure PN-23 ", manufactured by Ajinomoto Co., Ltd.) 1.0 part by mass (4) Thermoplastic resin powder: polymethylmethacrylate powder 3.0 parts by mass (5) Additive: carbon black (manufactured by Toyo Carbon Co., Ltd.)
0.3 parts by mass (6) Dispersant for inorganic filler ("Prysurf F-20
8F ", manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 0.2 parts by mass The heat conductive resin composition is printed on a heat sink by setting the heat sink on a printing stage and opening a desired printed portion to form a stainless steel sheet having a thickness of 2.5 mm. The (SUS) metal mask was placed on the metal mask so as to come into contact with the heat sink, the heat conductive resin composition was dropped on the metal mask, and the stainless steel SUS plate squeegee was used to imprint the mask on the metal mask. After the removal, the exposed layer was exposed to a reduced pressure to remove the voids in the insulating layer.The rear surface of the group of heat-generating components mounted on the wiring board was placed on the arranged uncured thermally conductive electrically insulating member with a pressure of 0.5 MPa. Under the conditions described above, the heat conductive electrical insulating member was complementarily deformed and brought into close contact with the shape of the heat generating component and the height of the component were uneven. By holding and swelling the thermoplastic resin powder by absorbing the liquid component contained in the insulating resin, the uncured heat conductive electrical insulating member was solidified, and the heat sink was fixed to the heat generating component. In this state, visually inspected for the presence of defective adhesion between the heat conductive electrical insulation member and the heat-generating component or heat sink.If there is poor adhesion, remove the heat conductive electrical insulation member and remove it. It was re-produced by the same manufacturing method, and then this formed product was subjected to 6 ° C. at 175 ° C. without pressure.
It was heated for 0 minutes to cure the thermosetting resin in the heat conductive electrical insulating member and adhere it to the heat generating component and the heat sink. Finally, electronic components were mounted on the surface of the wiring board opposite to the surface on which the power circuit was formed to form a drive circuit.

【0105】得られたパワーモジュールの熱伝導性電気
絶縁部材の発熱部品直下からの厚みは、最大2mm、最
小0.7mmであった。超音波探傷装置による観察か
ら、熱伝導性電気絶縁部材と発熱部品またはヒートシン
クとの界面にボイドが無いことを確認した。
The thickness of the heat conductive electrical insulating member of the obtained power module immediately below the heat generating component was 2 mm at maximum and 0.7 mm at minimum. From the observation with the ultrasonic flaw detector, it was confirmed that there was no void at the interface between the heat conductive electrical insulating member and the heat generating component or the heat sink.

【0106】また、熱伝導性電気絶縁部材の絶縁耐圧を
測定したところ、10KV/mm以上の絶縁耐圧が得ら
れた。パワーモジュールの熱伝導性を評価したところ、
0.84℃/Wの熱抵抗値が得られた。なお、熱抵抗値
は、半導体チップに電流を供給し発熱させて、ヒートシ
ンク裏面の温度を測定しその測定値より算出した。
When the withstand voltage of the heat conductive electrically insulating member was measured, a withstand voltage of 10 KV / mm or more was obtained. When the thermal conductivity of the power module was evaluated,
A thermal resistance value of 0.84 ° C / W was obtained. The thermal resistance value was calculated from the measured value by measuring the temperature of the back surface of the heat sink by supplying current to the semiconductor chip to generate heat.

【0107】また、信頼性の評価として、最高温度が2
60℃で10秒のリフロー試験10回のリフロー試験を
行った。この時、パワーモジュールは外観上のクラック
などは発生せず、超音波探傷装置による観察でも、熱伝
導性電気絶縁部材と発熱部品またはヒートシンクとの界
面に剥離などの異常は特に認められなかった。
As the reliability evaluation, the maximum temperature is 2
Reflow test for 10 seconds at 60 ° C. A reflow test was performed 10 times. At this time, the power module did not have cracks on its appearance, and no abnormalities such as peeling at the interface between the heat conductive electrical insulating member and the heat generating component or the heat sink were observed even when observed by an ultrasonic flaw detector.

【0108】(実施例2)図7と同様の構造を有するパ
ワーモジュールを、以下の要領で作製した。ただし、搭
載されるパワー回路部の発熱部品として、図5Bの背面
より電流を取り出す構成の半導体チップ511にヒート
スプレッダ(縦10mm×横10mm□、厚み2mm)
を設けた半導体素子を選択した。まず、銅板よりなるヒ
ートスプレッダにニッケルめっきを施し、その片面と半
導体チップの背面をハンダにより接着した。半導体チッ
プは、電流50A仕様のIGBT(松下電子工業社製)
を使用した。さらに、半導体チップの電極に、平均直径
2mmのボール状の銅に厚み1μmの金めっきを施した
ボール電極を超音波ボンディング装置で接続し、金属バ
ンプとして形成した。同時に、半導体チップの周囲のヒ
ートスプレッダ上にも、サイズの大きい同様なボール電
極を超音波接続して突出させ、取りだし電極とした。次
に、配線パターンの形成された4層のFR−5タイプの
ガラスエポキシ配線基板を準備し、配線パターン上に半
導体チップおよびヒートスプレッダの取りだし電極を位
置合わせして、超音波ボンディング装置でそれらを接合
した。さらに、半導体チップと配線パターンの間を液状
封止樹脂で封止した。次いで、ヒートスプレッダと配線
基板の間を半導体チップを含めて液状封止樹脂で封止
し、ヒートスプレッダの片面のみが露出するようにし
た。
Example 2 A power module having the same structure as that shown in FIG. 7 was produced in the following procedure. However, as a heat generating component of the mounted power circuit unit, a heat spreader (10 mm length × 10 mm width × 2 mm thickness) is attached to the semiconductor chip 511 configured to take out current from the back surface of FIG. 5B.
The semiconductor element provided with was selected. First, a heat spreader made of a copper plate was plated with nickel, and one surface of the heat spreader was bonded to the back surface of the semiconductor chip with solder. The semiconductor chip is an IGBT with a current of 50 A (made by Matsushita Electronics Industrial Co., Ltd.)
It was used. Further, a ball electrode made of ball-shaped copper having an average diameter of 2 mm and having a thickness of 1 μm was plated with gold was connected to the electrode of the semiconductor chip by an ultrasonic bonding device to form a metal bump. At the same time, a similar large ball electrode was ultrasonically connected and projected onto the heat spreader around the semiconductor chip to form a take-out electrode. Next, a four-layer FR-5 type glass epoxy wiring board on which a wiring pattern is formed is prepared, the semiconductor chip and the take-out electrode of the heat spreader are aligned on the wiring pattern, and they are bonded by an ultrasonic bonding device. did. Further, the space between the semiconductor chip and the wiring pattern was sealed with a liquid sealing resin. Then, the space between the heat spreader and the wiring board including the semiconductor chip was sealed with a liquid sealing resin so that only one surface of the heat spreader was exposed.

【0109】次に、ヒートシンクとして厚み5.0mm
のアルミニウム板に深さ3.0mm、壁の厚さ2.0m
mの凹部を設けたものを用意し、凹部の底面をサンドブ
ラストで粗化処理した。この粗化処理面に、熱伝導樹脂
組成物を印刷して未硬化状態の熱伝導性電気絶縁部材を
配置した。熱伝導樹脂組成物としては、以下の組成を有
する樹脂組成物を3本ロールにて混練して用いた。 (1)無機フィラー:球状Al23(”AS−40”、
昭和電工社製、平均粒子径12μm) 85質量部 (2)熱硬化性樹脂:ビスフェノールF型エポキシ樹脂
(「エピコート806」、油化シェルエポキシ社製)
8.5質量部 (3)潜在性硬化剤:第3アミン塩系潜在性硬化剤
(「アミキュアPN−23」、味の素社製) 1.5質
量部 (4)熱可塑性樹脂粉末:ポリエチレン粉末 4.5
質量部 (5)添加剤:カーボンブラック(東洋カーボン社製)
0.3質量部 (6)無機フィラーの分散剤(”プライサーフF−20
8F”第一工業製薬社製) 0.2質量部 混練した熱伝導樹脂組成物を、押し出し成型法により、
表面に離型処理を施したポリエチレンテレフタレート
(PET)の離型フィルム上に厚み1.0mmのシート
にした。このシート状物をヒートシンクの凹部の開口部
形状にカットし、ヒートシンクの凹部にシート表面を接
する形で積層し、離型フィルムのみ剥がして、熱伝導樹
脂組成物をヒートシンクの凹部の底面に配置した。これ
を100℃で5分間保持し、熱可塑性樹脂粉末に絶縁性
樹脂に含まれる液状成分を吸収させ膨潤させることによ
り、未硬化状態の熱伝導性電気絶縁部材を固形化した。
配置された未硬化状態であるが固形化した熱伝導性電気
絶縁部材に配線基板に実装された発熱部品の群の背面を
押しつけ、配線基板でヒートシンクの凹部がフタされる
構成とし、発熱部品の形状および部品高さの不揃いに対
して熱伝導性電気絶縁部材を相補的に変形させて密着さ
せた。以上により、熱伝導性電気絶縁部材の流動性が高
い場合でも、ヒートシンクの凹部に位置規制し、さらに
発熱部品に密着させる前に熱伝導性電気絶縁部材を熱処
理して粘度を上昇させることにより、発熱部品に密着さ
せる工程における過剰な樹脂流れが防止でき、密着時の
加圧も十分得ることができた。次いで、この形成物を無
加圧で175℃で60分間加熱し、熱伝導性電気絶縁部
材中の熱硬化性樹脂を硬化させ、発熱部品ならびにヒー
トシンクに接着させた。最後に、配線基板のパワー回路
部の形成面の反対面に電子部品を実装し、駆動回路部を
形成した。
Next, as a heat sink, the thickness is 5.0 mm.
Depth of aluminum plate is 3.0mm, wall thickness is 2.0m
The thing which provided the recessed part of m was prepared, and the bottom face of the recessed part was roughened by sandblasting. A heat conductive resin composition was printed on the roughened surface to dispose a heat conductive electrically insulating member in an uncured state. As the heat conductive resin composition, a resin composition having the following composition was kneaded with a three-roll and used. (1) Inorganic filler: spherical Al 2 O 3 (“AS-40”,
Showa Denko KK, average particle diameter 12 μm) 85 parts by mass (2) Thermosetting resin: Bisphenol F type epoxy resin (“Epicoat 806”, Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.)
8.5 parts by mass (3) latent curing agent: tertiary amine salt-based latent curing agent (“Amicure PN-23”, manufactured by Ajinomoto Co., Inc.) 1.5 parts by mass (4) thermoplastic resin powder: polyethylene powder 4 .5
Parts by mass (5) Additive: carbon black (manufactured by Toyo Carbon Co., Ltd.)
0.3 parts by mass (6) Dispersant for inorganic filler ("Prysurf F-20
8F "manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 0.2 parts by mass of the heat conductive resin composition was kneaded by an extrusion molding method.
A sheet having a thickness of 1.0 mm was formed on a release film of polyethylene terephthalate (PET) whose surface was subjected to a release treatment. This sheet material was cut into the opening shape of the recess of the heat sink, laminated so that the sheet surface was in contact with the recess of the heat sink, only the release film was peeled off, and the heat conductive resin composition was placed on the bottom surface of the recess of the heat sink. . This was held at 100 ° C. for 5 minutes to absorb the liquid component contained in the insulating resin into the thermoplastic resin powder and swell it to solidify the uncured thermally conductive electrically insulating member.
The rear surface of the group of heat-generating components mounted on the wiring board is pressed against the uncured but solidified thermally conductive electrical insulating member, and the concave portion of the heat sink is covered by the wiring substrate to make the heat-generating component The heat conductive electrically insulating member was complementarily deformed and adhered to the irregular shape and height of the parts. From the above, even if the fluidity of the heat conductive electrical insulating member is high, the heat conductive electrical insulating member is heat-treated to increase the viscosity by regulating the position in the concave portion of the heat sink and further heat-sealing the heat conductive electrical insulating member before closely contacting the heat generating component It was possible to prevent excessive resin flow in the step of closely contacting the heat-generating component, and to obtain sufficient pressure during contact. Next, this formed product was heated at 175 ° C. for 60 minutes without pressure to cure the thermosetting resin in the heat conductive electrical insulating member, and adhered to the heat generating component and the heat sink. Finally, electronic components were mounted on the surface of the wiring board opposite to the surface on which the power circuit was formed to form a drive circuit.

【0110】得られたパワーモジュールは、超音波探傷
装置による観察から、熱伝導性電気絶縁部材と発熱部品
またはヒートシンクとの界面にボイドが無いことを確認
した。
The obtained power module was confirmed by observation with an ultrasonic flaw detector to be free of voids at the interface between the heat conductive electrical insulating member and the heat generating component or heat sink.

【0111】また、熱伝導性電気絶縁部材の絶縁耐圧を
測定したところ、10KV/mm以上の絶縁耐圧が得ら
れた。パワーモジュールの熱伝導性を評価したところ、
0.80℃/Wの熱抵抗値が得られた。
When the withstand voltage of the heat conductive electrically insulating member was measured, a withstand voltage of 10 KV / mm or more was obtained. When the thermal conductivity of the power module was evaluated,
A thermal resistance value of 0.80 ° C./W was obtained.

【0112】また、信頼性の評価として、ヒートサイク
ル試験を行った後、絶縁耐圧を測定したが、10KV/
mm以上の絶縁耐圧が得られ、試験前後での劣化は無か
った。ヒートサイクル試験は、パワーモジュールを、−
55℃の低温条件下に30分間保持した後、125℃の
高温条件下で30分間保持する操作を、1000回繰り
返すことにより実施した。
As a reliability evaluation, after conducting a heat cycle test, the withstand voltage was measured.
A withstand voltage of mm or more was obtained, and there was no deterioration before and after the test. For the heat cycle test,
The operation of holding the material at a low temperature of 55 ° C. for 30 minutes and then at a high temperature of 125 ° C. for 30 minutes was repeated 1000 times.

【0113】本実施例で得られるパワーモジュールは、
配線基板に電気的に接続された発熱部品の背面に、無機
フィラーを高濃度に充填した熱伝導性電気絶縁部材が、
部品高さのばらつきに左右されることなく一様に接着し
ており、発熱部品からの発熱をヒートシンクに効率よく
熱移動でき。また、微細な配線の形成された配線基板上
に発熱部品を高密度に実装することが可能となり、かつ
発熱部品から発生した熱は、発熱部品ならびにヒートシ
ンクに接着された熱伝導性電気絶縁部材を介して瞬時に
ヒートシンクから放熱された。さらに、熱伝導性電気絶
縁部材は相補的に変形して、配線基板に搭載した発熱部
品の高さの不ぞろいや寸法公差、配線基板に対する実装
姿勢のばらつきなどを吸収しているため、部品高さのば
らつきに左右されることなく、各発熱部品から発生した
熱を均一に効率よく放熱できた。また、熱伝導性電気絶
縁部材は発熱部品ならびにヒートシンクに接着している
ため、接触熱抵抗が低く、放熱効率が高い構成となっ
た。したがって、発熱部品を含むパワー回路部と非発熱
部品を含む制御回路部を一体化して同一の配線基板上に
高密度に実装でき、パワーモジュールの更なる小型化が
図ることができた。さらに、前記熱伝導性電気絶縁部材
がそれ自体で接着しているため、発熱部品に密着させる
ための外力はいらず、発熱部品に対するストレスはなか
った。したがって、信頼性のより高いパワーモジュール
となるものであった。
The power module obtained in this embodiment is
On the back surface of the heat-generating component electrically connected to the wiring board, a thermally conductive electrically insulating member filled with a high concentration of inorganic filler,
Adhesion is uniform without being affected by variations in component height, and heat generated from heat-generating components can be efficiently transferred to the heat sink. Further, it becomes possible to mount the heat-generating components at a high density on the wiring board on which the fine wiring is formed, and the heat generated from the heat-generating components is transferred to the heat-generating components and the heat sink by the heat conductive electrically insulating member. Heat was radiated from the heat sink instantly through. Furthermore, the thermally conductive electrically insulating member is deformed in a complementary manner to absorb unevenness in height of the heat-generating components mounted on the wiring board, dimensional tolerances, and variations in mounting posture with respect to the wiring board. The heat generated from each heat generating component could be dissipated uniformly and efficiently without being affected by the variation of Moreover, since the heat conductive electrically insulating member is bonded to the heat generating component and the heat sink, the contact heat resistance is low and the heat dissipation efficiency is high. Therefore, the power circuit unit including the heat generating component and the control circuit unit including the non-heat generating component can be integrated and mounted on the same wiring board with high density, and the power module can be further downsized. Furthermore, since the heat conductive electrically insulating member is adhered by itself, no external force is required to bring it into close contact with the heat generating component, and there is no stress on the heat generating component. Therefore, the power module has higher reliability.

【0114】[0114]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明は、接続端
子数が多い発熱部品が必要とする微細配線と高い放熱の
両立が可能で、かつ高密度小型化に適したパワーモジュ
ールおよびその製造方法を提供できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to achieve both fine wiring required for a heat-generating component having a large number of connection terminals and high heat dissipation, and a power module suitable for high-density miniaturization, and a manufacturing method thereof. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態1におけるパワーモジュー
ルを示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a power module according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1におけるパワーモジュー
ルを示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a power module according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態1におけるパワーモジュー
ルを示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a power module according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態1におけるパワーモジュー
ルを示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a power module according to the first embodiment of the present invention.

【図5】A−Bは本発明の実施の形態2におけるパワー
モジュールを示す断面図である。
FIG. 5B is a cross-sectional view showing a power module according to the second embodiment of the present invention.

【図6】A−Dは本発明の実施の形態3におけるパワー
モジュールの製造方法を示す工程別断面図である。
6A to 6D are cross-sectional views for each process showing the method of manufacturing the power module according to the third embodiment of the present invention.

【図7】A−Bは本発明の実施の形態4におけるパワー
モジュールを示す断面図である。
7A and 7B are cross-sectional views showing a power module according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】A−Dは本発明の実施の形態5におけるパワー
モジュールの製造方法を示す工程別断面図である。
8A to 8D are cross-sectional views for each step showing the method of manufacturing the power module according to the fifth embodiment of the present invention.

【図9】A−Dは本発明の実施の形態6におけるパワー
モジュールの製造方法を示す工程別断面図である。
9A to 9D are cross-sectional views for each process showing the method of manufacturing the power module according to the sixth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例における硬化性樹脂組成物
の粘度特性を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a viscosity characteristic of a curable resin composition according to an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201,206,301,401,501,502,601,701,801,901 発熱
部品 102,202,402,602,702,802,902 非発熱部品 103,203,302,403,503,603,703,803,903 配線基板 104,204,303,404,504,604,704,804,904 熱伝導性電気
絶縁部材 105,205,304,405,505,605,705,805,905 ヒートシンク 506 金属バンプ 507,516 封止樹脂 508 金属導体 509 半導体素子(発熱部品) 510,511 半導体素子 512 ヒートスプレッダ 513 取り出し電極 514 リードフレーム 515 金属ボール 806 固定具
101,201,206,301,401,501,502,601,701,801,901 Heat-generating components 102,202,402,602,702,802,902 Non-heat-generating components 103,203,302,403,503,603,703,803,903 Wiring board 104,204,303,404,504,604,514,508,510,510,510,510 Heat-insulating components 105,205,304,405,505,505,505,505,505,505,505,505,505 Frame 515 metal ball 806 fixture

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 誠一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5F036 AA01 BA23 BB05 BB21 BB23 BC03 BC22 BC33 BD01 BD03 BD21 BE09    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Seiichi Nakatani             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. F term (reference) 5F036 AA01 BA23 BB05 BB21 BB23                       BC03 BC22 BC33 BD01 BD03                       BD21 BE09

Claims (37)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配線基板に電気的に接続された発熱部品
とヒートシンクとが熱伝導性電気絶縁部材を介して接続
されたパワーモジュールであって、 前記熱伝導性電気絶縁部材が、熱硬化性樹脂(A)と、
熱可塑性樹脂(B)と、潜在性硬化剤(C)及び無機フ
ィラー(D)を含む硬化組成物であり、 前記熱伝導性電気絶縁部材は、前記発熱部品の形状およ
び部品高さの不揃いに対して相補的な状態で前記発熱部
品に接着しており、前記ヒートシンクにより前記発熱部
品から発生する熱を放熱することを特徴とするパワーモ
ジュール。
1. A power module in which a heat generating component electrically connected to a wiring board and a heat sink are connected via a heat conductive electrical insulating member, wherein the heat conductive electrical insulating member is thermosetting. Resin (A),
A curing composition comprising a thermoplastic resin (B), a latent curing agent (C) and an inorganic filler (D), wherein the heat conductive electrically insulating member has uneven shapes and heights of the heat generating components. In contrast, the power module is adhered to the heat-generating component in a complementary state, and radiates heat generated from the heat-generating component by the heat sink.
【請求項2】 前記熱硬化性樹脂(A)を50質量部以
上95質量部以下と、前記潜在性硬化剤(C)が5質量
部以上50質量部以下の合計量100質量部に対して、
前記熱可塑性樹脂(B)が10質量部以上100質量部
以下の範囲であって、 かつ、熱硬化性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)と潜在
性硬化剤(C)の合計量5質量部以上30質量部以下に
対して、前記無機フィラー(D)が70質量部以上95
質量部以下の範囲である請求項1に記載のパワーモジュ
ール。
2. A total amount of 100 parts by mass of the thermosetting resin (A) of 50 parts by mass or more and 95 parts by mass and the latent curing agent (C) of 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less. ,
The thermoplastic resin (B) is in the range of 10 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and the total amount of the thermosetting resin (A), the thermoplastic resin (B), and the latent curing agent (C) is 5 The amount of the inorganic filler (D) is 70 parts by mass or more and 95 parts by mass or more with respect to 30 parts by mass or more.
The power module according to claim 1, which is in a range of not more than mass parts.
【請求項3】 前記熱硬化性樹脂は室温で液状であり、
かつ前記熱可塑性樹脂は前記熱硬化性樹脂が未硬化のと
きに粉末状である請求項1に記載のパワーモジュール。
3. The thermosetting resin is liquid at room temperature,
The power module according to claim 1, wherein the thermoplastic resin is powdery when the thermosetting resin is uncured.
【請求項4】 前記室温で液状の熱硬化性樹脂が、液状
エポキシ樹脂である請求項3に記載のパワーモジュー
ル。
4. The power module according to claim 3, wherein the thermosetting resin that is liquid at room temperature is a liquid epoxy resin.
【請求項5】 前記熱硬化性樹脂(A)と、熱可塑性樹
脂(B)と、潜在性硬化剤(C)及び無機フィラー
(D)を含む硬化性組成物が、70℃以上130℃未満
で急峻な第1次粘度上昇カーブと、130℃以上で急峻
な第2次粘度上昇カーブの特性を有する請求項1に記載
のパワーモジュール。
5. A curable composition containing the thermosetting resin (A), a thermoplastic resin (B), a latent curing agent (C) and an inorganic filler (D) is 70 ° C. or higher and lower than 130 ° C. The power module according to claim 1, wherein the power module has the characteristics of a steep first-order viscosity increase curve at 10 ° C. and a steep second-order viscosity increase curve at 130 ° C. or higher.
【請求項6】 前記熱伝導性電気絶縁部材が、複数個の
前記発熱部品に接着している請求項1に記載のパワーモ
ジュール。
6. The power module according to claim 1, wherein the heat conductive electrically insulating member is bonded to the plurality of heat generating components.
【請求項7】 前記配線基板に、さらに非発熱部品が実
装されている請求項1又は2に記載のパワーモジュー
ル。
7. The power module according to claim 1, wherein a non-heat generating component is further mounted on the wiring board.
【請求項8】 前記発熱部品が、前記配線基板の一主要
面に実装され、前記非発熱部品がその反対面に実装され
ている請求項6に記載のパワーモジュール。
8. The power module according to claim 6, wherein the heat-generating component is mounted on one main surface of the wiring board, and the non-heat-generating component is mounted on the opposite surface.
【請求項9】 前記無機フィラーが、Al23、Mg
O、BN、SiO2、SiC、Si34及びAlNから
選ばれた少なくとも1種のフィラーである請求項1に記
載のパワーモジュール。
9. The inorganic filler is Al 2 O 3 , Mg
The power module according to claim 1, which is at least one filler selected from O, BN, SiO 2 , SiC, Si 3 N 4, and AlN.
【請求項10】 前記熱伝導性電気絶縁部材の熱伝導率
が、1〜10W/mKの範囲である請求項1に記載のパ
ワーモジュール。
10. The power module according to claim 1, wherein the thermal conductivity of the thermally conductive electrically insulating member is in the range of 1 to 10 W / mK.
【請求項11】 前記発熱部品が、少なくとも一つの半
導体素子である請求項1に記載のパワーモジュール。
11. The power module according to claim 1, wherein the heat generating component is at least one semiconductor element.
【請求項12】 少なくとも一つの前記半導体素子が、
前記配線基板と電気的に接続された面の反対面にヒート
スプレッダを備え、かつ前記ヒートスプレッダは少なく
とも一部を露出した状態で樹脂封止されており、少なく
とも前記ヒートスプレッダの露出面が前記熱伝導性電気
絶縁部材と接着している請求項11に記載のパワーモジ
ュール。
12. At least one of the semiconductor elements comprises:
A heat spreader is provided on the surface opposite to the surface electrically connected to the wiring board, and the heat spreader is resin-sealed with at least a portion exposed, and at least the exposed surface of the heat spreader is the thermal conductive electricity. The power module according to claim 11, which is bonded to an insulating member.
【請求項13】 前記半導体素子が半導体チップであ
り、前記配線基板に前記半導体チップがフェースダウン
で実装され、その背面が前記熱伝導性電気絶縁部材と接
着している請求項11に記載のパワーモジュール。
13. The power according to claim 11, wherein the semiconductor element is a semiconductor chip, the semiconductor chip is mounted face down on the wiring board, and a back surface of the semiconductor chip is bonded to the thermally conductive and electrically insulating member. module.
【請求項14】 前記半導体素子が半導体チップであ
り、前記配線基板に前記半導体チップがフェースダウン
で実装され、かつ、前記半導体チップの背面電極が金属
導体を介して前記配線基板に電気的に接続されている請
求項11に記載のパワーモジュール。
14. The semiconductor element is a semiconductor chip, the semiconductor chip is mounted face down on the wiring board, and a back electrode of the semiconductor chip is electrically connected to the wiring board via a metal conductor. The power module according to claim 11, which is provided.
【請求項15】 フェースダウンで実装された前記半導
体チップと前記配線基板の間が樹脂封止されている請求
項14に記載のパワーモジュール。
15. The power module according to claim 14, wherein a resin is sealed between the semiconductor chip mounted face down and the wiring board.
【請求項16】 前記半導体チップが、厚み方向に電流
を流す構成のシリコン半導体及びシリコンカーバイド半
導体から選ばれる少なくとも一つの半導体である請求項
11に記載のパワーモジュール。
16. The power module according to claim 11, wherein the semiconductor chip is at least one semiconductor selected from a silicon semiconductor and a silicon carbide semiconductor having a structure in which a current flows in the thickness direction.
【請求項17】 前記ヒートシンクが、アルミニウムま
たは銅である請求項1に記載のパワーモジュール。
17. The power module according to claim 1, wherein the heat sink is aluminum or copper.
【請求項18】 前記ヒートシンクが、前記配線基板に
固定具により固定されている請求項1に記載のパワーモ
ジュール。
18. The power module according to claim 1, wherein the heat sink is fixed to the wiring board by a fixing tool.
【請求項19】 前記ヒートシンクが凹部を備え、前記
凹部に少なくとも前記発熱部品が前記熱伝導性電気絶縁
部材を介して収納されている請求項1に記載のパワーモ
ジュール。
19. The power module according to claim 1, wherein the heat sink has a concave portion, and at least the heat-generating component is housed in the concave portion via the thermally conductive electrically insulating member.
【請求項20】 前記ヒートシンクが、放熱フィンを備
えている請求項1に記載のパワーモジュール。
20. The power module according to claim 1, wherein the heat sink includes a radiation fin.
【請求項21】 前記発熱部材が高さの異なる複数の発
熱部品である請求項1に記載のパワーモジュール。
21. The power module according to claim 1, wherein the heat generating member is a plurality of heat generating components having different heights.
【請求項22】 前記熱伝導性電気絶縁部材の相補的な
状態が、加圧により成形されている請求項1に記載のパ
ワーモジュール。
22. The power module according to claim 1, wherein a complementary state of the heat conductive electrically insulating member is molded by pressing.
【請求項23】 配線基板上に少なくとも発熱部品を含
む電子部品を実装する工程と、 熱硬化性樹脂(A)と、熱可塑性樹脂(B)と、潜在性
硬化剤(C)及び無機フィラー(D)を含む硬化性組成
物層を、ヒートシンク及び前記配線基板の発熱部品側と
の間に形成し、前記ヒートシンク及び前記配線基板から
選ばれる少なくとも一方を他方に押しつけ、前記発熱部
品の形状および部品高さの不揃いに対して熱伝導性電気
絶縁部材を相補的に変形させて密着させる工程と、 加熱して硬化性組成物層硬化させて熱伝導性電気絶縁部
材を形成する工程とを含むことを特徴とするパワーモジ
ュールの製造方法。
23. A step of mounting an electronic component including at least a heat-generating component on a wiring board, a thermosetting resin (A), a thermoplastic resin (B), a latent curing agent (C) and an inorganic filler ( A curable composition layer containing D) is formed between the heat sink and the heat generating component side of the wiring board, and at least one selected from the heat sink and the wiring substrate is pressed against the other, and the shape and components of the heat generating component are formed. Complementary deformation and adhesion of the thermally conductive electrically insulating member to the uneven height, and heating to cure the curable composition layer to form the thermally conductive electrically insulating member. And a method for manufacturing a power module.
【請求項24】 前記熱硬化性樹脂(A)を50質量部
以上95質量部以下と、前記潜在性硬化剤(C)が5質
量部以上50質量部以下の合計量100質量部に対し
て、前記熱可塑性樹脂(B)が10質量部以上100質
量部以下の範囲であって、 かつ、熱硬化性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)と潜在
性硬化剤(C)の合計量5質量部以上30質量部以下に
対して、前記無機フィラー(D)が70質量部以上95
質量部以下の範囲である請求項23に記載のパワーモジ
ュールの製造方法。
24. The total amount of 100 parts by mass of the thermosetting resin (A) is 50 parts by mass or more and 95 parts by mass or less and the latent curing agent (C) is 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less. The thermoplastic resin (B) is in the range of 10 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and the total amount of the thermosetting resin (A), the thermoplastic resin (B), and the latent curing agent (C). The inorganic filler (D) is 70 parts by mass or more and 95 parts by mass or more with respect to 5 parts by mass or more and 30 parts by mass or less.
The method for manufacturing a power module according to claim 23, wherein the content is within the range of parts by mass or less.
【請求項25】 前記熱硬化性樹脂は室温で液状であ
り、かつ前記熱可塑性樹脂は前記熱硬化性樹脂が未硬化
のときに粉末状である請求項23に記載のパワーモジュ
ールの製造方法。
25. The method of manufacturing a power module according to claim 23, wherein the thermosetting resin is liquid at room temperature, and the thermoplastic resin is powdery when the thermosetting resin is uncured.
【請求項26】 前記室温で液状の熱硬化性樹脂が、液
状エポキシ樹脂である請求項25に記載のパワーモジュ
ールの製造方法。
26. The method of manufacturing a power module according to claim 25, wherein the thermosetting resin that is liquid at room temperature is a liquid epoxy resin.
【請求項27】 前記熱硬化性樹脂(A)と、熱可塑性
樹脂(B)と、潜在性硬化剤(C)及び無機フィラー
(D)を含む硬化性組成物が、70℃以上130℃未満
で急峻な第1次粘度上昇カーブと、130℃以上で急峻
な第2次粘度上昇カーブの特性を有する請求項23に記
載のパワーモジュールの製造方法。
27. The curable composition containing the thermosetting resin (A), the thermoplastic resin (B), the latent curing agent (C) and the inorganic filler (D) is 70 ° C. or higher and lower than 130 ° C. 24. The method of manufacturing a power module according to claim 23, which has the characteristics of a steep first-order viscosity increase curve at 10 ° C. and a steep second-order viscosity increase curve at 130 ° C. or higher.
【請求項28】 前記第1次粘度上昇カーブが、加熱に
より前記熱可塑性樹脂粉末に前記液状成分が吸収され膨
潤することによる粘度上昇である請求項27に記載のパ
ワーモジュールの製造方法。
28. The method of manufacturing a power module according to claim 27, wherein the primary viscosity increase curve is a viscosity increase due to the thermoplastic resin powder absorbing and swelling the liquid component by heating.
【請求項29】 70℃以上130℃未満の温度で固形
化を行い、130℃以上260℃以下の温度で硬化させ
る請求項23に記載のパワーモジュールの製造方法。
29. The method of manufacturing a power module according to claim 23, wherein solidification is performed at a temperature of 70 ° C. or higher and lower than 130 ° C., and curing is performed at a temperature of 130 ° C. or higher and 260 ° C. or lower.
【請求項30】 前記配線基板上に発熱部品を実装する
工程が、半導体チップをフェースダウンで実装した後、
前記配線基板上の配線パターンと前記半導体チップ間に
封止樹脂を注入し、硬化する工程である請求項23に記
載のパワーモジュールの製造方法。
30. The step of mounting a heat-generating component on the wiring board, after mounting the semiconductor chip face down,
24. The method of manufacturing a power module according to claim 23, which is a step of injecting a sealing resin between the wiring pattern on the wiring board and the semiconductor chip and curing the resin.
【請求項31】 硬化性組成物が、ペースト状物及びシ
ート状物から選ばれる少なくとも一つである請求項23
に記載のパワーモジュールの製造方法。
31. The curable composition is at least one selected from a paste-like material and a sheet-like material.
A method for manufacturing the power module according to.
【請求項32】 前記ヒートシンク及び前記配線基板を
密着させる圧力が0.1MPa以上200MPa以下で
ある請求項23に記載のパワーモジュールの製造方法。
32. The method of manufacturing a power module according to claim 23, wherein a pressure for bringing the heat sink and the wiring board into close contact with each other is 0.1 MPa or more and 200 MPa or less.
【請求項33】 加熱硬化させる際の圧力が、0.1M
Pa以上200MPa以下である請求項23に記載のパ
ワーモジュールの製造方法。
33. The pressure for heat curing is 0.1M.
The method for manufacturing a power module according to claim 23, wherein the Pa is 200 MPa or more and 200 MPa or less.
【請求項34】 前記ヒートシンク及び前記配線基板を
密着させた後、減圧雰囲気に置く請求項23に記載のパ
ワーモジュールの製造方法。
34. The method of manufacturing a power module according to claim 23, wherein the heat sink and the wiring board are brought into close contact with each other and then placed in a reduced pressure atmosphere.
【請求項35】 半導体チップの表面に金属ボールを備
え、その表面に配線基板を備え、 前記半導体チップの裏面全面にヒートスプレッダを密接
して備え、前記ヒートスプレッダ側から放熱させ、 半導体チップは厚さ方向に電流が流れ、 前記ヒートスプレッダと前記配線基板とを電気的に接続
する取り出し電極を備え、 前記配線基板と前記ヒートスプレッダとの間の前記半導
体チップとその表面の金属ボールと前記取り出し電極と
は樹脂封止されているパワーモジュール。
35. A surface of a semiconductor chip is provided with a metal ball, a wiring board is provided on the surface of the semiconductor chip, a heat spreader is closely provided on the entire back surface of the semiconductor chip, and heat is radiated from the heat spreader side, and the semiconductor chip has a thickness direction. Current is flowed to the heat spreader and the wiring board is electrically connected to the semiconductor chip between the wiring board and the heat spreader. Power module stopped.
【請求項36】 前記ヒートスプレッダの外側には、さ
らに熱伝導性電気絶縁部材を介してヒートシンクが接続
されており、 前記熱伝導性電気絶縁部材が、熱硬化性樹脂(A)と、
熱可塑性樹脂(B)と、潜在性硬化剤(C)及び無機フ
ィラー(D)を含む硬化組成物であり、前記ヒートシン
クにより前記半導体チップから発生する熱を放熱する請
求項35に記載のパワーモジュール。
36. A heat sink is further connected to the outside of the heat spreader via a heat conductive electrical insulating member, and the heat conductive electrical insulating member comprises a thermosetting resin (A),
The power module according to claim 35, which is a curing composition containing a thermoplastic resin (B), a latent curing agent (C) and an inorganic filler (D), and radiates heat generated from the semiconductor chip by the heat sink. .
【請求項37】 前記熱硬化性樹脂(A)を50質量部
以上95質量部以下と、前記潜在性硬化剤(C)が5質
量部以上50質量部以下の合計量100質量部に対し
て、前記熱可塑性樹脂(B)が10質量部以上100質
量部以下の範囲であって、 かつ、熱硬化性樹脂(A)と熱可塑性樹脂(B)と潜在
性硬化剤(C)の合計量5質量部以上30質量部以下に
対して、前記無機フィラー(D)が70質量部以上95
質量部以下の範囲である請求項36に記載のパワーモジ
ュール。
37. A total amount of 100 parts by mass of the thermosetting resin (A) of 50 parts by mass or more and 95 parts by mass or less and the latent curing agent (C) of 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less. The thermoplastic resin (B) is in the range of 10 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, and the total amount of the thermosetting resin (A), the thermoplastic resin (B), and the latent curing agent (C). The inorganic filler (D) is 70 parts by mass or more and 95 parts by mass or more with respect to 5 parts by mass or more and 30 parts by mass or less.
37. The power module according to claim 36, which is in a range of not more than mass parts.
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